Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kältemittelkreislaufsystem
mit einem elektrischen Kompressor.The
The present invention relates to a refrigerant cycle system
with an electric compressor.
Herkömmlicherweise
wird in einem elektrischen Kompressor, in dem ein Kompressionsmechanismus
und ein Elektromotor zum Antreiben des Kompressionsmechanismus integriert
sind, eine Temperaturschutzsteuerung durchgeführt, wie
zum Beispiel in JP
2006-291878 A und JP 2005-248730 A offenbart. Um einen übermäßigen
Temperaturanstieg des Elektromotors zu vermeiden, wird die Temperaturschutzsteuerung
durchgeführt, wenn die Temperatur eines Stromrichters,
des Elektromotors, etc. aufgrund eines Hochlastzustands des elektrischen
Kompressors übermäßig ansteigt.Conventionally, in an electric compressor in which a compression mechanism and an electric motor for driving the compression mechanism are integrated, temperature protection control is performed, such as in FIG JP 2006-291878 A and JP 2005-248730 A disclosed. In order to avoid an excessive temperature rise of the electric motor, the temperature protection control is performed when the temperature of a power converter, the electric motor, etc. rises excessively due to a high load state of the electric compressor.
In JP 2006-291878 A wird
die Temperatur des Elektromotors auf der Basis der Motordrehzahl des
elektrischen Kompressors, des Eingangsstroms des Stromrichters,
etc. ausgewertet. Der übermäßige Temperaturanstieg
des Elektromotors wird vermieden, indem der elektrische Kompressor
ausgeschaltet wird, wenn die ausgewertete Temperatur des Elektromotors
einen vorgegebenen Wert übersteigt. In JP 2005-248730 A hat
der elektrische Kompressor einen Aufbau, in dem in den elektrischen
Kompressor eingesaugtes Kältemittel einen Stromrichter
kühlt, der eine Antriebsschaltung für den Elektromotor
umfasst. In dem elektrischen Kompressor wird die Motordrehzahl des
Elektromotors erhöht oder der elektrische Kompressor wird
ausgeschaltet, um den Temperaturanstieg des Stromrichters zu unterbinden, welcher
auftritt, wenn die Drehzahl des elektrischen Wandlers klein ist,
wenngleich das Drehmoment, das von dem Elektromotor erzeugt werden
sollte, hoch ist.In JP 2006-291878 A the temperature of the electric motor is evaluated on the basis of the engine speed of the electric compressor, the input current of the power converter, etc. The excessive temperature increase of the electric motor is avoided by the electric compressor is turned off when the evaluated temperature of the electric motor exceeds a predetermined value. In JP 2005-248730 A For example, the electric compressor has a structure in which refrigerant sucked into the electric compressor cools a power converter including a driving circuit for the electric motor. In the electric compressor, the motor speed of the electric motor is increased or the electric compressor is turned off to suppress the temperature rise of the power converter, which occurs when the speed of the electric converter is small, although the torque that should be generated by the electric motor, high is.
In JP-2006-291878 A wird
der elektrische Kompressor ausgeschaltet, um den Temperaturanstieg
des Elektromotors zu vermeiden. Wenn jedoch ein Kältemittelkreislaufsystem
mit dem elektrischen Kompressor auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem angewendet
wird, besteht das Problem, dass das Klimatisierungsgefühl
etc. in einem Fahrgastraum erheblich schlechter wird.In JP-2006-291878 A the electric compressor is turned off to prevent the temperature rise of the electric motor. However, when a refrigerant cycle system having the electric compressor is applied to a vehicle air conditioning system, there is a problem that the air conditioning feeling, etc. in a passenger compartment becomes considerably worse.
Der
Aufbau des in JP
2005-248730 A offenbarten Kompressors ist zum Schutz einer
Stromrichtervorrichtung vor einem übermäßigen
Temperaturanstieg. Wenn jedoch die Temperatur des Stromrichters
steigt, ist auch ein in den Elektromotor eingegebener Stromwert
hoch. Daher ist die Wärmeerzeugung in dem Elektromotor
groß, und der Elektromotor ist ein einem Hochtemperaturzustand.
In dieser Situation wird eine Temperaturschutzsteuerung des Elektromotors
durchgeführt, indem der elektrische Kompressor wie in JP 2006-291878 ausgeschaltet
wird, und das gleiche Problem wie in JP 2006-291878 A tritt
auf.The construction of in JP 2005-248730 A disclosed compressor is to protect a power conversion device from excessive temperature rise. However, when the temperature of the power converter increases, a current value input to the electric motor is also high. Therefore, the heat generation in the electric motor is large, and the electric motor is a high-temperature state. In this situation, a temperature protection control of the electric motor is performed by using the electric compressor as in JP 2006-291878 is turned off, and the same problem as in JP 2006-291878 A occurs.
Die
vorliegende Erfindung wird angesichts des vorstehend erwähnten
Problems gemacht. Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Kältemittelkreislaufsystem zur Verfügung
zu stellen, das die Temperaturschutzsteuerung durchführen kann,
um einen übermäßigem Temperaturanstieg
eines Elektromotors eines elektrischen Kompressors zu vermeiden,
ohne den elektrischen Kompressor mehr als notwendig auszuschalten.The
The present invention is made in view of the above-mentioned
Problems made. Consequently, it is an object of the present invention
Invention, a refrigerant cycle system available
to provide the temperature protection control,
an excessive temperature rise
to avoid an electric motor of an electric compressor
without turning off the electric compressor more than necessary.
Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein
Kältemittelkreislaufsystem bereitgestellt, das einen elektrischen
Kompressor, einen variablen Drosselmechanismus, eine Motortemperaturerfassungseinrichtung,
eine Motorschutzbestimmungseinrichtung und eine Motorschutzsteuerung hat.
Der elektrische Kompressor umfasst einen Kompressionsmechanismus,
der Kältemittel einsaugt und komprimiert, und einen Elektromotor,
der den Kompressionsmechanismus antreibt und der auf einer Ansaugseite
des Kompressionsmechanismus von dem Kältemittel gekühlt
wird. Der variable Drosselmechanismus dekomprimiert das von dem
elektrischen Kompressor ausgestoßene Kältemittel.
Die Motortemperaturerfassungseinrichtung erfasst eine Temperatur
des Elektromotors. Die Motorschutzbestimmungseinrichtung bestimmt,
ob die von der Motortemperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur
des Elektromotors gleich oder höher als ein Beurteilungsmaßstabswert
ist. Die Motorschutzsteuerung steuert den variablen Drosselmechanismus,
so dass ein Öffnungsgrad des variablen Drosselmechanismus
nicht sinkt, wenn die Motorschutzbestimmungseinrichtung bestimmt,
dass die Temperatur des Elektromotors gleich oder höher
als der Beurteilungsmaßstabswert ist.Around
to achieve the object of the present invention is a
Refrigerant cycle system provided that an electrical
Compressor, a variable throttle mechanism, an engine temperature detector,
a motor protection determining device and a motor protection control has.
The electric compressor comprises a compression mechanism,
the refrigerant is sucked in and compressed, and an electric motor,
which drives the compression mechanism and that on a suction side
the compression mechanism of the refrigerant cooled
becomes. The variable throttle mechanism decompresses that of the
electric compressor expelled refrigerant.
The engine temperature detecting means detects a temperature
of the electric motor. The engine protection determining device determines
whether the temperature detected by the engine temperature detecting means
of the electric motor is equal to or higher than a judgment scale value
is. The motor protection control controls the variable throttle mechanism,
allowing an opening degree of the variable throttle mechanism
does not decrease when the engine protection device determines
that the temperature of the electric motor is equal or higher
as the judgment scale value.
Die
Erfindung wird zusammen mit ihren zusätzlichen Aufgaben,
Merkmalen und Vorteilen am besten aus der folgenden Beschreibung,
den beigefügten Patentansprüchen und den begleitenden Zeichnungen
verstanden, wobei:The
Invention, together with its additional objects,
Features and advantages best seen in the following description,
the appended claims and the accompanying drawings
understood, wherein:
1 ein
Schemadiagramm ist, das den Aufbau eines Kältemittelkreislaufsystems
gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt; 1 is a schematic diagram showing the structure of a refrigerant cycle system according to a first embodiment of the present invention;
2 ein
Blockdiagramm ist, das einen elektrischen Steuerabschnitt des Kältemittelkreislaufsystems
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; 2 FIG. 12 is a block diagram showing an electric control portion of the refrigerant cycle system according to the first embodiment; FIG.
3 ein
Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Festlegen eines Öffnungsgrads
eines elektrischen Expansionsventils des Kältemittelkreislaufsystems
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; 3 FIG. 10 is a flowchart showing a method of setting an opening degree of an electric expansion valve of the refrigerant cycle system according to the first embodiment; FIG.
4 ein
Steuerkennliniendiagramm ist, das eine Motortemperatur zeigt, die
mit einem Motorstrom und einer Motordrehzahl eines Elektromotors eines
elektrischen Kompressors des Kältemittelkreislaufsystems
gemäß der ersten Ausführungsform zusammenhängt; 4 FIG. 14 is a control line diagram showing an engine temperature related to a motor current and a motor rotational speed of an electric motor of an electric compressor of the refrigerant cycle system according to the first embodiment; FIG.
5 ein
Schemadiagramm ist, das den Aufbau eines Kältemittelkreislaufsystems
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt; 5 is a schematic diagram showing the structure of a refrigerant cycle system according to a second embodiment of the present invention;
6 ein
Flussdiagramm ist, das einen Hauptteil eines Verfahrens zum Festlegen
des Öffnungsgrads eines elektrischen Expansionsventils des
Kältemittelkreislaufsystems gemäß der
zweiten Ausführungsform zeigt; und 6 FIG. 10 is a flowchart showing a main part of a method of setting the opening degree of an electric expansion valve of the refrigerant cycle system according to the second embodiment; FIG. and
7A, 7B Steuerkennliniendiagramme
sind, die eine Motortemperatur zeigen, die mit einem Motorstrom
und einer Motordrehzahl eines Elektromotors eines elektrischen Kompressors
des Kältemittelkreislaufsystems gemäß der
zweiten Ausführungsform zusammenhängt. 7A . 7B Are control map diagrams showing an engine temperature related to a motor current and a motor rotational speed of an electric motor of an electric compressor of the refrigerant cycle system according to the second embodiment.
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
Eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend
unter Bezug auf 1–4 beschrieben. 1 ist
ein Schemadiagramm, das einen Gesamtaufbau eines Kältemittelkreislaufsystems
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt,
das auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem angewendet wird. Wie in 1 gezeigt,
hat das Fahrzeugklimatisierungssystem gemäß der
ersten Ausführungsform eine Innenklimatisierungseinheit 1,
die im Inneren einer Instrumententafel installiert ist, die sich
an einem vordersten Teil eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs befindet,
um ein Armaturenbrett etc. zu bilden.A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG 1 - 4 described. 1 FIG. 10 is a schematic diagram showing an overall structure of a refrigerant cycle system according to the first embodiment applied to a vehicle air conditioning system. As in 1 1, the vehicle air conditioning system according to the first embodiment has an interior air conditioning unit 1 Installed inside an instrument panel located at a foremost part of a passenger compartment of a vehicle to form a dashboard, etc.
Die
Innenklimatisierungseinheit 1 hat ein Gehäuseelement 2,
das aus Harz gefertigt ist. Das Gehäuseelement 2 bildet
eine Außenschale der Innenklimatisierungseinheit 1 und
nimmt Bestandteilvorrichtungen der Innenklimatisierungseinheit 1 darin auf.
Dieses Gehäuseelement 2 definiert einen Luftdurchgang,
durch den Luft in den Fahrgastraum des Fahrzeugs geblasen wird.The interior air conditioning unit 1 has a housing element 2 made of resin. The housing element 2 forms an outer shell of the interior air conditioning unit 1 and takes constituent devices of the indoor air conditioning unit 1 in it. This housing element 2 defines an air passage through which air is blown into the passenger compartment of the vehicle.
Ein
Innen-/Außenluftumschaltkasten 3 ist in dem stromaufwärtigsten
Abschnitt des Luftdurchgangs des Gehäuseelements 2 installiert.
Der Innen-/Außenluftumschaltkasten 3 hat eine
Innlufteinlassöffnung 3a und eine Außenlufteinlassöffnung 3b. Eine
Innen-/Außenluftumschaltklappe 3c ist drehbar in
dem Innen-/Außenluftumschaltkasten 3 installiert.An indoor / outdoor air switching box 3 is in the most upstream portion of the air passage of the housing member 2 Installed. The indoor / outdoor air switching box 3 has an intake opening 3a and an outside air inlet opening 3b , An inside / outside air switching door 3c is rotatable in the inside / outside air switching box 3 Installed.
Die
Innen-/Außenluftumschaltklappe 3c wird von einem
(nicht gezeigten) Servomotor angetrieben, um zwischen einer Innenluftbetriebsart,
einer Außenluftbetriebsart und einer Innen-/Außenluftbetriebsart umzuschalten.
In der Innenluftbetriebsart wird durch die Innenlufteinlassöffnung 3a Innenluft
(Luft im Inneren des Fahrgastraums) in den Fahrgastraum eingeleitet.
In der Außenluftbetriebsart wird durch die Außenlufteinlassöffnung 3b Außenluft
(Luft außerhalb des Fahrgastraums) in den Fahrgastraum
eingeleitet. In der Innen-/Außenluftbetriebsart wird sowohl
Innenluft als auch Außenluft in den Fahrgastraum eingeleitet.The indoor / outdoor air switching door 3c is driven by a servomotor (not shown) to switch between an inside air mode, an outside air mode, and an inside / outside air mode. In the inside air mode is through the inside air inlet 3a Indoor air (air inside the passenger compartment) introduced into the passenger compartment. In the outside air mode is through the outside air inlet 3b Outside air (air outside the passenger compartment) introduced into the passenger compartment. In the indoor / outdoor air mode, both indoor air and outdoor air are introduced into the passenger compartment.
Ein
elektrisches Gebläse 4 ist auf einer stromabwärtigen
Seite des Innen-/Außenluftumschaltkastens 3 installiert.
Das elektrische Gebläse 4 bläst die Luft
in den Fahrgastraum. Das elektrische Gebläse (zweite elektrische
Gebläse) 4 ist ein elektrisch angetriebenes Gebläse,
in dem ein wohlbekannter Vielflügel-Zentrifugalventilator
(Sirocco-Ventilator) von einem Elektromotor 4a angetrieben
wird. Die Drehzahl des Elektromotors 4a kann durch eine Steuerspannung
gesteuert werden, die von einer später beschriebenen Klimaanlagensteuerung 20 ausgegeben
wird.An electric fan 4 is on a downstream side of the inside / outside air switching box 3 Installed. The electric fan 4 blows the air into the passenger compartment. The electric fan (second electric fan) 4 is an electrically driven blower in which a well-known multi-wing centrifugal fan (sirocco fan) from an electric motor 4a is driven. The speed of the electric motor 4a can be controlled by a control voltage from an air conditioning control described later 20 is issued.
Ein
Verdampfer 5 ist auf einer stromabwärtigen Seite
des elektrischen Gebläses 4 installiert. Der Verdampfer 5 ist
eine der Bestandteilvorrichtungen, die ein Kältemittelkreislaufsystem 10 bilden,
das später beschrieben wird. Außerdem verdampft
der Verdampfer 5 niederdruckseitiges Kältemittel,
das in den Verdampfer 5 geströmt ist, um Wärme
aufzunehmen. Dabei arbeitet der Verdampfer 5 als ein Kühlwärmetauscher,
der die von dem elektrischen Gebläse 4 geblasene
Luft kühlt.An evaporator 5 is on a downstream side of the electric fan 4 Installed. The evaporator 5 is one of the constituent devices comprising a refrigerant cycle system 10 which will be described later. In addition, evaporates the evaporator 5 Low-pressure side refrigerant entering the evaporator 5 has flowed to absorb heat. The evaporator works 5 as a cooling heat exchanger, that of the electric fan 4 blown air cools.
Ein
Heizungskern 6 ist auf einer stromabwärtigen Seite
des Verdampfers 5 in einer Luftströmungsrichtung
installiert. Der Heizungskern 6 ist ein Wärmetauscher
zum Heizen, der die Luft, die den Verdampfer 5 durchlaufen
hat, unter Verwendung der Wärme von heißem Wasser,
das von einer elektrischen Heizung geheizt wird, heizt. Das von
der elektrischen Heizung, etc. geheizte heiße Wasser wird durch
eine (nicht gezeigte) elektrische Pumpe in den Heizungskern 6 zugeführt.A heater core 6 is on a downstream side of the evaporator 5 installed in an air flow direction. The heater core 6 is a heat exchanger for heating the air, which is the evaporator 5 using the heat of hot water, which is heated by an electric heater heats. The hot water heated by the electric heater, etc. is introduced into the heater core through an electric pump (not shown) 6 fed.
Umleitungsdurchgänge 7 sind
auf den Seiten des Heizungskerns 6 angeordnet. Die Luft
strömt durch die Umleitungsdurchgänge 7,
um den Heizungskern 6 zu umgehen. Außerdem sind
Luftmischklappen drehbar auf den Seiten des Heizungskerns 6 angeordnet.
Die Luftmischklappen 8 wirken als eine Lufttemperatureinstelleinrichtung.
Die Luftmischklappen 8 werden von einem (nicht gezeigten)
Servomotor angetrieben, so dass die Drehposition (der Öffnungsgrad)
der Luftmischklappe 8 kontinuierlich eingestellt werden
kann.Bypass passages 7 are on the sides of the heater core 6 arranged. The air flows through the bypass passages 7 to the heater core 6 to get around. In addition, air mixing flaps are rotatable on the sides of the heater core 6 arranged. The air mixing valves 8th act as an air temperature adjuster. The air mixing valves 8th are driven by a servomotor (not shown) so that the rotational position (opening degree) of the air mix door 8th can be adjusted continuously.
Durch
Einstellen des Öffnungsgrads der Luftmischklappe 8 wird
das Verhältnis zwischen der Menge an Luft, die den Heizungskern 6 durchläuft,
und der Menge an Luft, die die Umleitungsdurchgänge 7 durchläuft,
eingestellt. Auf diese Weise wird die Temperatur der Luft auf einer
stromabwärtigen Seite des Heizungskerns 6 eingestellt.
In dieser Ausführungsform sind die Umleitungsdurchgänge 7 auf
beiden Seiten des Heizungskerns 6 angeordnet.By adjusting the opening degree of the air mixing flap 8th is the ratio between the amount of air that is the heater core 6 passes through, and the amount of air passing the bypass passages 7 goes through, set. In this way, the temperature of the air on a downstream side of the heater core 6 set. In this embodiment, the bypass passages are 7 on both sides of the heater core 6 arranged.
Folglich
sind auch die Luftmischklappen 8 auf beiden Seiten des
Heizungskerns 6 angeordnet, und die zwei Luftmischklappen 8 werden
in Verbindung miteinander gesteuert.Consequently, the air mixing valves are also 8th on both sides of the heater core 6 arranged, and the two air mixers 8th are controlled in conjunction with each other.
Eine
(nicht gezeigte) Entfrosterausblasöffnung, eine (nicht
gezeigte) Gesichtsausblasöffnung und eine (nicht gezeigte)
Fußausblasöffnung sind an dem stromabwärtigsten
Teil des Luftdurchgangs des Gehäuseelements 2 angeordnet.
Klimatisierte Luft wird durch die Entfrosterausblasöffnung
in Richtung eines vorderen Fensterglases (Windschutzscheibe) des
Fahrzeugs, durch die Gesichtsausblasöffnung in Richtung
eines Oberkörpers des Fahrgasts und durch die Fußausblasöffnung
in Richtung der Füße des Fahrgasts ausgeblasen. Öffnungs-/Schließklappen
sind drehbar auf stromaufwärtigen Seiten dieser Ausblasöffnungen
angeordnet. Die Öffnungs-/Schließklappen öffnen
oder schließen sich, indem sie mittels eines (nicht gezeigten)
Verbindungsmechanismus von einem gewöhnlichen Servomotor
angetrieben werden.A defroster blowing port (not shown), a face blowing port (not shown), and a foot blowing port (not shown) are at the most downstream part of the air passage of the housing member 2 arranged. Conditioned air is exhausted through the defroster blowing opening toward a front window glass (windshield) of the vehicle, through the face blowing opening toward an upper body of the passenger and through the foot blowing opening toward the feet of the passenger. Opening / closing flaps are rotatably disposed on upstream sides of these exhaust openings. The opening / closing flaps open or close by being driven by a common servomotor by means of a link mechanism (not shown).
Als
nächstes wird das Kältemittelkreislaufsystem 10 beschrieben.
Das Kältemittelkreislaufsystem 10 hat neben dem
vorstehend erwähnten Verdampfer 5 einen elektrischen
Kompressor 11, einen Außenseiten-Wärmetauscher 13,
ein elektrisches Expansionsventil 16, einen Akkumulator 18,
etc.Next, the refrigerant cycle system 10 described. The refrigerant cycle system 10 has in addition to the above-mentioned evaporator 5 an electric compressor 11 , an outside heat exchanger 13 , an electric expansion valve 16 , an accumulator 18 , Etc.
In
dem elektrischen Kompressor 11 sind ein Elektromotor 11a und
ein Kompressionsmechanismus 11b, der von dem Elektromotor 11a angetrieben wird,
integriert. Der Elektromotor 11a befindet sich auf einer
Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 und wird von
kaltem Kältemittel, das in den elektrischen Kompressor 11 gesaugt
wird, gekühlt.In the electric compressor 11 are an electric motor 11a and a compression mechanism 11b that of the electric motor 11a is driven, integrated. The electric motor 11a is located on a suction side of the electric compressor 11 and is caused by cold refrigerant entering the electric compressor 11 is sucked, cooled.
Der
Elektromotor 11a ist ein Dreiphasen-Drehstrommotor. Der
Kompressionsmechanismus 11b ist zum Beispiel ein wohlbekannter
Spiralkompressionsmechanismus. Außerdem wird die Drehzahl
des Elektromotors 11a von einer Stromrichtereinheit 19,
die später beschrieben wird, variabel gesteuert.The electric motor 11a is a three-phase AC motor. The compression mechanism 11b For example, it is a well-known spiral compression mechanism. In addition, the speed of the electric motor 11a from a power converter unit 19 , which will be described later, variably controlled.
Der
Außenseiten-Wärmetauscher 13 ist mit einer
Ausstoßseite des elektrischen Kompressors 11 verbunden.
An dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 tauscht
das Kältemittel, das von dem elektrischen Kompressor 11 ausgestoßen
wird und eine hohe Temperatur und hohen Druck hat, Wärme
mit der Außenluft (Luft außerhalb des Fahrgastraums)
aus. Folglich wirkt der Außenseiten-Wärmetauscher 13 als
ein wärmeabstrahlender Wärmetauscher. Die Außenluft
wird von einem elektrisch angetriebenen Kühlventilator
(ersten elektrischen Gebläse) 13a zu dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 geblasen.
Der Kühlventilator 13a wird von einem Elektromotor 13b angetrieben.
Die Drehzahl des Elektromotors 13b wird von der gesteuerten
Spannung gesteuert, die von der Klimaanlagensteuerung 20,
die später beschrieben wird, ausgegeben wird.The outside heat exchanger 13 is with a discharge side of the electric compressor 11 connected. On the outside heat exchanger 13 exchanges the refrigerant coming from the electric compressor 11 is discharged and has a high temperature and high pressure, heat with the outside air (air outside the passenger compartment) off. Consequently, the outside heat exchanger acts 13 as a heat radiating heat exchanger. The outside air is supplied by an electrically driven cooling fan (first electric fan) 13a to the outside heat exchanger 13 blown. The cooling fan 13a is powered by an electric motor 13b driven. The speed of the electric motor 13b is controlled by the controlled voltage provided by the air conditioning control 20 which will be described later.
Das
elektrische Expansionsventil 16, das als ein variabler
Drosselmechanismus arbeitet, ist mit einer Auslassseite des Außenseiten-Wärmetauschers 13 verbunden.
Das elektrische Expansionsventil 16 arbeitet als ein Drucksteuerventil.
Ein Öffnungsgrad des Drucksteuerventils wird elektrisch
gesteuert, so dass der Ausstoßkältemitteldruck
Pd, welcher der Druck des Kältemittels auf der Ausstoßseite
des elektrischen Kompressors 11 ist, zu einer Normalbetriebszeit
des Kältemittelkreislaufs ein Zielhochdruck werden soll.
Das elektrische Expansionsventil 16 arbeitet auch als ein
Steuerventil, das den Temperaturanstieg des Elektromotors 11a des
elektrischen Kompressors 11 unterbindet, wenn die Temperatur des
Elektromotors 11a hoch ist.The electric expansion valve 16 That works as a variable throttle mechanism is with an outlet side of the outside heat exchanger 13 connected. The electric expansion valve 16 works as a pressure control valve. An opening degree of the pressure control valve is electrically controlled, so that the discharge refrigerant pressure Pd, which is the pressure of the refrigerant on the discharge side of the electric compressor 11 is to be a target high pressure at a normal operating time of the refrigerant circuit. The electric expansion valve 16 Also works as a control valve, which increases the temperature of the electric motor 11a of the electric compressor 11 stops when the temperature of the electric motor 11a is high.
Insbesondere
umfasst das elektrische Expansionsventil 16 einen elektrischen
Aktuatormechanismus 16a und einen Ventilmechanismus, der
von dem elektrischen Aktuatormechanismus 16a angetrieben
wird. Ein Schrittmotor dient zum Beispiel als der elektrische Aktuatormechanismus 16a.
Ein Öffnungsgrad des Ventilmechanismus kann genau entsprechend
einem Arbeitswinkel des elektrischen Aktuatormechanismus 16a eingestellt
werden. Der Öffnungsgrad des elektrischen Expansionsventils 16 wird
von der Klimaanlagensteuerung 20, die später beschrieben
wird, gesteuert.In particular, the electrical expansion valve comprises 16 an electrical actuator mechanism 16a and a valve mechanism provided by the electrical actuator mechanism 16a is driven. A stepper motor, for example, serves as the electrical actuator mechanism 16a , An opening degree of the valve mechanism can be exactly corresponding to a working angle of the electric actuator mechanism 16a be set. The opening degree of the electric expansion valve 16 is from the air conditioning control 20 , which will be described later, controlled.
Der
vorstehend erwähnte Verdampfer 5 ist mit einer
Auslassseite des elektrischen Expansionsventils 16 verbunden.
Der Akkumulator 18 ist mit der Auslassseite des Verdampfers 5 verbunden.
Der Akkumulator 18 ist eine Gas-/Flüssigkeitsabscheidungseinrichtung,
die das von dem Verdampfer 5 abgelassene Kältemittel
in gasförmiges Kältemittel (gesättigtes
gasphasiges Kältemittel) und flüssiges Kältemittel
(gesättigtes flüssigphasiges Kältemittel)
abscheidet und überschüssiges Kältemittel
in dem Kältekreislauf sammelt. Das in dem Akkumulator 18 abgeschiedene
gasförmige Kältemittel wird zu der Ansaugseite
des elektrischen Kompressors 11 eingeleitet.The above-mentioned evaporator 5 is with an outlet side of the electric expansion valve 16 connected. The accumulator 18 is with the outlet side of the evaporator 5 connected. The accumulator 18 is a gas / liquid separator, that of the evaporator 5 drained refrigerant into gaseous refrigerant (saturated gas-phase refrigerant) and liquid refrigerant (saturated liquid-phase refrigerant) and collects excess refrigerant in the refrigeration cycle. That in the accumulator 18 separated gaseous refrigerant becomes the suction side of the electric compressor 11 initiated.
Ein Überblick über
eine elektrische Steuereinheit gemäß der ersten
Ausführungsform wird hier nachstehend beschrieben. 2 ist
ein Blockdiagramm, das den elektrischen Steuerabschnitt zeigt. Die
Klimaanlagensteuerung 20 besteht aus einem wohlbekannten
Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM, etc. umfasst
und einer peripheren Schaltung des Mikrocomputers. Die Klimaanlagensteuerung 20 führt
verschiedene Berechnungen durch und arbeitet basierend auf einem
Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, um Betriebe von
elektrischen Vorrichtungen, wie etwa der Stromrichtereinheit 19 des
elektrischen Kompressors 11, des Elektromotors 13b des
Kühlventilators 13a, des elektrischen Aktuatormechanismus 16a des elektrischen
Expansionsventils 16 und des Elektromotors 4a des
elektrischen Gebläses 4, zu steuern.An overview of an electric control unit according to the first embodiment will be described hereinafter. 2 is a blockdia gram showing the electrical control section. The air conditioning control 20 consists of a well-known microcomputer comprising a CPU, a ROM, a RAM, etc. and a peripheral circuit of the microcomputer. The air conditioning control 20 performs various calculations and operates operations of electrical devices such as the power converter unit based on a control program stored in the ROM 19 of the electric compressor 11 , the electric motor 13b the cooling fan 13a , the electrical actuator mechanism 16a of the electric expansion valve 16 and the electric motor 4a of the electric fan 4 to control.
Die
Stromrichtereinheit 19 des elektrischen Kompressors 11 wird
hier nachstehend kurz beschrieben. Der Elektromotor 11a des
elektrischen Kompressors 11, der ein Dreiphasen-Drehstrommotor
ist, wird von der elektrischen Drehstromleistung drehend angetrieben,
welche von einer Leistungsvorrichtung 190 der Stromrichtereinheit 19 umgewandelt und
ausgegeben wird. Die Drehzahl des Elektromotors 11a wird
von einem Stromrichtersteuerabschnitt 191 (einstellbare
Drehzahlsteuerung) genau und variabel gesteuert.The power converter unit 19 of the electric compressor 11 will be briefly described here below. The electric motor 11a of the electric compressor 11 , which is a three-phase three-phase motor, is rotationally driven by the three-phase electric power supplied from a power device 190 the power converter unit 19 is converted and output. The speed of the electric motor 11a is from a power converter control section 191 (adjustable speed control) precisely and variably controlled.
Der
Stromrichtersteuerabschnitt 191 umfasst eine CPU 192,
eine Kommunikationsschaltung 193, etc. Der Stromrichtersteuerabschnitt 191 kommuniziert
mit der Klimaanlagensteuerung 20 und steuert die Drehzahl
des Elektromotors 11a des elektrischen Kompressors 11,
so dass die Drehzahl auf einen optimalen Wert eingestellt werden
soll.The power converter control section 191 includes a CPU 192 , a communication circuit 193 , etc. The power converter control section 191 communicates with the air conditioning control 20 and controls the speed of the electric motor 11a of the electric compressor 11 , so that the speed should be set to an optimum value.
Der
Stromrichtersteuerabschnitt 191 erfasst Motorstrom, der
an den Elektromotor 11a ausgegeben wird, und die Drehzahl
des Elektromotors 11a und gibt die Erfassungswerte an die
Klimaanlagensteuerung 20 aus. Die Leistungsquelle der Stromrichtereinheit 19 ist
eine Batterie 21, die auf dem Fahrzeug montiert ist.The power converter control section 191 Captures motor current to the electric motor 11a is output, and the rotational speed of the electric motor 11a and gives the detection values to the air conditioner controller 20 out. The power source of the power converter unit 19 is a battery 21 which is mounted on the vehicle.
Eine
Eingangsseite der Klimaanlagensteuerung 20 ist mit einem
Ausstoßdrucksensor 31, einem außenseitigen
Kältemitteltemperatursensor 32, einem Nachverdampfer-Lufttemperatursensor 33 etc. verbunden.
Der Ausstoßdrucksensor 31 dient zum Erfassen des
Ausstoßkältemitteldrucks Pd. Der außenseitige
Kältemitteltemperatursensor 32 dient zum Erfassen
der außenseitigen Kältemitteltemperatur Tho, welche
die Temperatur des Kältemittels auf der Auslassseite des
Außenseiten-Wärmetauschers 13 ist. Der
Nachverdampfer-Lufttemperatursensor 33 dient zum Erfassen
der ausgeblasenen Lufttemperatur Te, welche die Temperatur der von
dem Verdampfer 5 geblasenen Luft ist.An input side of the air conditioning control 20 is with a discharge pressure sensor 31 , an outside refrigerant temperature sensor 32 , a post-evaporator air temperature sensor 33 etc. connected. The discharge pressure sensor 31 serves to detect the discharge refrigerant pressure Pd. The outside refrigerant temperature sensor 32 is for detecting the outside refrigerant temperature Tho, which is the temperature of the refrigerant on the outlet side of the outside heat exchanger 13 is. The reboiler air temperature sensor 33 is used to detect the blown air temperature Te, which is the temperature of the evaporator 5 blown air is.
Die
Erfassungssignale von Sensoren 34, die einen Außenlufttemperatursensor,
einen Innenlufttemperatursensor, einen Sonnenstrahlungssensor, etc.
umfassen, werden ebenfalls in die Klimaanlagensteuerung 20 eingegeben.
Diese Sensoren 31–34 dienen in der ersten
Ausführungsform als verschiedene Erfassungseinrichtungen.
Außerdem ist nahe dem Armaturenbrett (der Instrumententafel)
in dem Fahrgastraum ein Klimaanlagenbedienfeld 40 angeordnet.
Verschiedene Klimaanlagenbediensignale werden von Bedienelementen
des Klimaanlagenbedienfelds 40 in die Klimaanlagensteuerung 20 eingegeben.The detection signals from sensors 34 which include an outside air temperature sensor, an inside air temperature sensor, a solar radiation sensor, etc., are also included in the air conditioning control 20 entered. These sensors 31 - 34 serve as different detection means in the first embodiment. In addition, near the dashboard (instrument panel) in the passenger compartment is an air conditioning control panel 40 arranged. Various air conditioning control signals are from controls of the A / C control panel 40 in the air conditioning control 20 entered.
Insbesondere
umfassen die verschiedenen Klimaanlagenbediensignale, die von dem
Klimaanlagenbedienfeld 40 eingegeben werden, ein Innentemperaturfestlegungssignal,
ein Luftstromvolumen-Umschaltsignal des elektrischen Gebläses 4,
ein Luftblasbetriebsart-Umschaltsignal, ein Innen-/Außenlufteinleitungsbetriebsart-Umschaltsignal
des Innen-/Außenluftumschaltkastens 3, etc. Das
Innentemperaturfestlegungssignal wird von einem Temperaturfestlegungsschalter
festgelegt. Das Luftvolumen-Umschaltsignal wird von einem Luftstromauswahlschalter
festgelegt. Das Luftblasbetriebsart-Umschaltsignal wird von einem
Luftblasbetriebsartauswahlschalter festgelegt. Das Innen-/Außenluftbetriebsart-Umschaltsignal
wird von einem Innen-/Außenluftauswahlschalter festgelegt.In particular, the various air conditioning control signals included by the air conditioning control panel 40 an internal temperature setting signal, an air flow volume switching signal of the electric blower 4 , an air-blowing mode switching signal, an inside / outside air introduction mode switching signal of the inside / outside air switching box 3 , etc. The internal temperature setting signal is set by a temperature setting switch. The air volume switching signal is set by an airflow selector switch. The air-blowing mode switching signal is set by an air-blowing mode selection switch. The inside / outside air mode switching signal is set by an inside / outside air selection switch.
Als
nächstes wird hier nachstehend der Betrieb des Kältemittelkreislaufsystems
gemäß der ersten Ausführungsform, das
den vorstehend beschriebenen Aufbau hat, beschrieben. Zunächst
wird hier nachstehend ein grundlegender Betrieb des Kältemittelkreislaufsystems 10 beschrieben.
Wenn das Bedienelement (der Klimaanlagenschalter) des Klimaanlagenbedienfelds 40 umgeschaltet
wird und das Kompressoraktivierungs-Befehlssignal erzeugt wird,
wird der Elektromotor 11a durch die Stromrichtereinheit 19 mit
elektrischer Energie gespeist, und der Elektromotor 11a dreht
sich. Die Antriebskraft des Elektromotors 11a wird an den
Kompressionsmechanismus 11b übertragen, und der
elektrische Kompressor 11 wird angetrieben.Next, the operation of the refrigerant cycle system according to the first embodiment having the above-described structure will be described hereinafter. First, a basic operation of the refrigerant cycle system will be described hereinafter 10 described. If the control (the air conditioner switch) of the air conditioner control panel 40 is switched and the compressor activating command signal is generated, the electric motor 11a through the power converter unit 19 powered by electrical energy, and the electric motor 11a turns. The driving force of the electric motor 11a gets to the compression mechanism 11b transferred, and the electric compressor 11 is driven.
Das
Kältemittel wird von dem elektrischen Kompressor 11 komprimiert,
und das Kältemittel hat eine hohe Temperatur und einen
hohen Druck. Das Kältemittel mit der hohen Temperatur und
dem hohen Druck strömt in den Außenseiten-Wärmetauscher 13.
An dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 tauscht das
Kältemittel Wärme mit der Außenluft aus,
die von dem Kühlventilator 13a geblasen wird,
um Wärme an die Außenluft abzustrahlen.The refrigerant is supplied by the electric compressor 11 compressed, and the refrigerant has a high temperature and a high pressure. The high-temperature, high-pressure refrigerant flows into the outside-side heat exchanger 13 , On the outside heat exchanger 13 The refrigerant exchanges heat with the outside air from the cooling fan 13a is blown to radiate heat to the outside air.
Dann
wird das von dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 ausgelassene
Kältemittel von dem elektrischen Expansionsventil 16 dekomprimiert
und in einen gasförmig-flüssigen Zweiphasenzustand
mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck gebracht. Das gasförmig-flüssige
Zweiphasenkältemittel mit der niedrigen Temperatur und
dem niedrigen Druck strömt in den Verdampfer 5.
An dem Verdampfer 5 wird das Kältemittel verdampft,
indem es Wärme aus der Luft aufnimmt, die von dem elektrischen
Gebläse 4 geblasen wird. Dadurch wird die von
dem elektrischen Gebläse 4 geblasene Luft von
dem Verdampfer 5 heruntergekühlt, und die gekühlte
Luft kann in den Fahrgastraum geblasen werden.Then that will be from the outside heat exchanger 13 discharged refrigerant from the electric expansion valve 16 decompressed and placed in a gas-liquid two-phase state of low temperature and low pressure. The gas-liquid two-phase refrigerant having the low temperature and the low pressure flows into the evaporator 5 , At the evaporator 5 The refrigerant is vaporized by absorbing heat from the air coming from the electric fan 4 is blown. This will remove the from the electric fan 4 blown air from the evaporator 5 cooled down, and the cooled air can be blown into the passenger compartment.
Dann
strömt das Niederdruckkältemittel, das den Verdampfer 5 durchlaufen
hat, in den Akkumulator 18. An dem Akkumulator 18 wird
das Niederdruckkältemittel in das gesättigte flüssigphasige
Kältemittel und das gesättigte gasphasige Kältemittel
abgeschieden. Das gesättigte gasphasige Kältemittel
wird von einem Auslass des Akkumulators 18 zu der Ansaugseite
des elektrischen Kompressors 11 eingeleitet. Dann wird
das gesättigte gasphasige Kältemittel in den elektrischen
Kompressor 11 eingesaugt und wird erneut komprimiert.Then, the low pressure refrigerant flowing to the evaporator flows 5 has gone through, into the accumulator 18 , At the accumulator 18 The low-pressure refrigerant is separated into the saturated liquid-phase refrigerant and the saturated gas-phase refrigerant. The saturated gas-phase refrigerant is discharged from an outlet of the accumulator 18 to the suction side of the electric compressor 11 initiated. Then the saturated gas-phase refrigerant enters the electric compressor 11 sucked in and is compressed again.
Als
nächstes wird hier nachstehend das grundlegende Steuerverfahren,
das von der Klimaanlagensteuerung 20 gemäß der
ersten Ausführungsform durchgeführt wird, beschrieben.
Dieses Steuerverfahren beginnt, wenn der Klimaanlagenschalter eingeschaltet
ist, unter der Bedingung, dass ein (nicht gezeigter) Anlasserschalter
des Fahrzeugs eingeschaltet ist.Next, here below is the basic control method used by the air conditioner controller 20 is performed according to the first embodiment is described. This control process starts when the air conditioner switch is turned on under the condition that a starter switch (not shown) of the vehicle is turned on.
Zuerst
werden ein Merker, ein Zeitschalter, etc. initialisiert. Dann werden
Erfassungssignale der Sensoren 31–34 und
Bediensignale des Klimaanlagenbedienfelds 40 eingelesen.
Dann werden Steuerzustände der Aktuatoren 4a, 13b, 16a, 19 etc.
bestimmt.First, a flag, a timer, etc. are initialized. Then, detection signals of the sensors become 31 - 34 and operating signals of the air conditioning control panel 40 read. Then control states of the actuators 4a . 13b . 16a . 19 etc. determined.
Insbesondere
wird eine Zielausblastemperatur TAO, mit der die Luft in den Fahrgastraum
geblasen werden sollte, basierend auf der Ziellufttemperatur Tsoll
in dem Fahrgastraum, der Innenlufttemperatur Tr und der Außenlufttemperatur
Tam berechnet. Außerdem werden basierend auf der Zielausblastemperatur
TAO, eine Zieldrehzahl des elektrischen Gebläses 4 (eine
an den Elektromotor 4a angelegte Spannung), eine Zieldrehzahl
des Kühlventilators 13a des Außenseiten-Wärmetauschers 13 (eine
an den Kühlventilator 13a angelegte Spannung),
ein Zielöffnungsgrad der Luftmischklappen 8 (Steuersignale,
die an den Servomotor für die Luftmischklappen 8 ausgegeben
werden) bestimmt.More specifically, a target blow-off temperature TAO at which the air should be blown into the passenger compartment is calculated based on the target air temperature Tsoll in the passenger compartment, the inside air temperature Tr, and the outside air temperature Tam. In addition, based on the target exhaust temperature TAO, a target rotation speed of the electric blower becomes 4 (one to the electric motor 4a applied voltage), a target speed of the cooling fan 13a the outside heat exchanger 13 (one to the cooling fan 13a applied voltage), a target opening degree of the air mix doors 8th (Control signals sent to the servo motor for the air mixing valves 8th output).
Außerdem
wird basierend auf der Zielausblastemperatur TAO eine Zielverdampferausblastemperatur
TEO bestimmt. Die Zielausblastemperatur TEO ist ein Zielwert für
das Kühlmaß des Verdampfers 5. Dann wird
eine Kältemittelausstoßkapazität des
elektrischen Kompressors 11 (Steuersignal, das an die Stromrichtereinheit 19 ausgegeben
wird) berechnet, so dass die Ausblaslufttemperatur Te des Verdampfers 5 sich
der Zielverdampferausblastemperatur TEO nähern soll.In addition, based on the target blow-off temperature TAO, a target evaporator blow-off temperature TEO is determined. The target blow-off temperature TEO is a target value for the cooling dimension of the evaporator 5 , Then, a refrigerant discharge capacity of the electric compressor becomes 11 (Control signal to the power converter unit 19 is output), so that the blow-out air temperature Te of the evaporator 5 should approach the target evaporator outlet temperature TEO.
Außerdem
wird basierend auf der außenseitigen Kältemitteltemperatur
Tho (Temperatur des Kältemittels auf der Auslassseite des
Außenseiten-Wärmetauschers 13) ein Zielhochdruck
Po bestimmt. Durch den Zielhochdruck Po wird der Wirkungsgrad des
Kältekreislaufs (Leistungskoeffizient) maximiert. Der Öffnungsgrad
des elektrischen Expansionsventils 16 (das Steuersignal,
das an den elektrischen Aktuatormechanismus 16a ausgegeben
wird) wird bestimmt, so dass der Ausstoßkältemitteldruck
Pd des elektrischen Kompressors 11 der vorstehend erwähnte
Zielhochdruck Po werden soll.In addition, based on the outside refrigerant temperature Tho (temperature of the refrigerant on the outlet side of the outside heat exchanger 13 ) determines a target high pressure Po. The target high pressure Po maximizes the efficiency of the refrigeration cycle (coefficient of performance). The opening degree of the electric expansion valve 16 (The control signal to the electrical actuator mechanism 16a is output) is determined, so that the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 the above-mentioned target high pressure Po should be.
Dann
werden von der Klimaanlagensteuerung 20 Ausgangssignale
an die Aktuatoren 4a, 11a, 13b, 16a,
etc. ausgegeben, um die Steuerzustände der Aktuatoren 4a, 13b, 16a, 19 etc.
die bereits bestimmt wurden, zu realisieren.Then be from the air conditioning control 20 Output signals to the actuators 4a . 11a . 13b . 16a , etc., issued to the control states of the actuators 4a . 13b . 16a . 19 etc. that have already been determined to realize.
In
dem elektrischen Kompressor 11 in der ersten Ausführungsform
wird der Elektromotor 11a von dem kalten Kältemittel,
das in den elektrischen Kompressor 11 gesaugt wird, gekühlt.
Wenn der Motorstrom, der von der Gleichrichtereinheit 19 an
den Elektromotor 11a ausgegeben wird, hoch ist und die Drehzahl
des Elektromotors 11a klein ist, wird der Elektromotor 11a von
dem kalten Kältemittel, das in den elektrischen Kompressor 11 gesaugt
wird, gelegentlich nicht hinreichend heruntergekühlt, und
der Elektromotor 11a kann in einem Hochtemperaturzustand
sein.In the electric compressor 11 in the first embodiment, the electric motor 11a from the cold refrigerant that enters the electric compressor 11 is sucked, cooled. When the motor current coming from the rectifier unit 19 to the electric motor 11a is output, is high and the speed of the electric motor 11a is small, becomes the electric motor 11a from the cold refrigerant that enters the electric compressor 11 is sucked, occasionally not sufficiently cooled down, and the electric motor 11a can be in a high temperature state.
In
einem derartigen Fall wird der elektrische Kompressor 11 in
einem herkömmlichen Kältemittelkreislaufsystem
ausgeschaltet. In der ersten Ausführungsform wird stattdessen
der Öffnungsgrad des elektrischen Expansionsventils 16 gesteuert,
um eine Temperaturschutzsteuerung zur Vermeidung eines Temperaturanstiegs
des Elektromotors 11a des elektrischen Kompressors 11 durchzuführen.In such a case, the electric compressor becomes 11 switched off in a conventional refrigerant cycle system. In the first embodiment, instead, the opening degree of the electric expansion valve 16 controlled to a temperature protection control to prevent a temperature rise of the electric motor 11a of the electric compressor 11 perform.
Die
Temperaturschutzsteuerung für den Elektromotor 11a in
der ersten Ausführungsform wird hier nachstehend unter
Bezug auf 3, 4 beschrieben. 3 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Festlegen des Öffnungsgrads
des elektrischen Expansionsventils 16 zeigt, das von der
Klimaanlagensteuerung 20 durchgeführt wird. 4 ist
ein Steuerkennliniendiagramm, das die Temperatur des Elektromotors 11a zeigt,
die mit dem Motorstrom und der Drehzahl des Elektromotors 11a des
elektrischen Kompressors 11 in der ersten Ausführungsform
zusammenhängt.The temperature protection control for the electric motor 11a in the first embodiment will be described hereinafter with reference to 3 . 4 described. 3 FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of setting the opening degree of the electric expansion valve. FIG 16 shows that from the air conditioning control 20 is carried out. 4 is a control characteristic diagram showing the temperature of the electric motor 11a shows that with the motor current and the speed of the electric motor 11a of the electric compressor 11 in the first embodiment.
Das
Verfahren zum Festlegen des Öffnungsgrads des elektrischen
Expansionsventils 16, das in 3 gezeigt
ist, beginnt, wenn der Kältemittelkreislauf eingeschaltet
wird, das heißt, wenn der elektrische Kompressor 11 eingeschaltet
wird. Zuerst liest die Klimaanlagensteuerung 20 bei Schritt
S100 die Erfassungssignale der Sensoren, die verschiedenen Klimaanlagenbediensignale,
die von dem Klimaanlagenbedienfeld 40 gesendet werden,
etc. ein.The method for setting the opening degree of the electric expansion valve 16 , this in 3 is shown starts when the refrigerant circuit is turned on, that is, when the electric compressor 11 is turned on. First, the air conditioner controller reads 20 at step S100, the detection signals of the sensors, the various air conditioning operation signals received from the air conditioning control panel 40 to be sent, etc.
Insbesondere
liest die Klimaanlagensteuerung 20 den Ausstoßkältemitteldruck
Pd, der von dem Ausstoßdrucksensor 31 erfasst
wird, die außenseitige Kältemitteltemperatur Tho
(Temperatur des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenseiten-Wärmetauschers 13),
die von dem Außenseiten-Kältemitteltemperatursensor 32 erfasst
wird, den Wert des Motorstroms, der von der Stromrichtereinheit 19 an
den Elektromotor 11a ausgegeben wird, die Drehzahl des
Elektromotors 11a, etc.In particular, the air conditioner controller reads 20 the discharge refrigerant pressure Pd discharged from the discharge pressure sensor 31 is detected, the outside refrigerant temperature Tho (temperature of the refrigerant on the outlet side of the outside heat exchanger 13 ) received from the outside refrigerant temperature sensor 32 is detected, the value of the motor current supplied by the power converter unit 19 to the electric motor 11a is output, the rotational speed of the electric motor 11a , Etc.
Als
nächstes berechnet die Klimaanlagensteuerung 20 einen
Steuerbetrag des Öffnungsgrads des elektrischen Expansionsventils 16,
so dass der Ausstoßkältemitteldruck Pd, der von
dem Ausstoßdrucksensor 31 erfasst wird, der Zielhochdruck
Po werden soll, der basierend auf der außenseitigen Kältemitteltemperatur
Tho (Temperatur des Kältemittels auf der Auslassseite des
Außenseiten-Wärmetauschers 13) bestimmt
wird, welche von dem Außenseiten-Kältemitteltemperatursensor 32 erfasst
wird. In der ersten Ausführungsform wird der Öffnungsgrad des
elektrischen Expansionsventils 16 erhöht, wenn der
Steuerbetrag des Öffnungsgrad größer
als null ist, und der Öffnungsgrad des elektrischen Expansionsventils 16 wird
verringert, wenn der Steuerbetrag des Öffnungsgrads kleiner
als null ist.Next, the air conditioning control calculates 20 a control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 such that the discharge refrigerant pressure Pd supplied from the discharge pressure sensor 31 is detected to be the target high pressure Po based on the outside refrigerant temperature Tho (temperature of the refrigerant on the outlet side of the outside heat exchanger 13 ), which is determined by the outside-side refrigerant temperature sensor 32 is detected. In the first embodiment, the opening degree of the electric expansion valve becomes 16 increases when the control amount of the opening degree is greater than zero, and the opening degree of the electric expansion valve 16 is reduced when the control amount of the opening degree is smaller than zero.
Außerdem
wird die in 4 gezeigte Steuerkennlinie in
der ersten Ausführungsform im Voraus in den ROM etc. der
Klimaanlagensteuerung 20 gespeichert. In dieser Steuerkennlinie
hängt die Temperatur des Elektromotors 11a mit
der Drehzahl und dem Motorstrom des Elektromotors 11a zusammen,
die von der Stromrichtereinheit 19 erfasst werden. Die
Temperatur des Elektromotors 11a ist umgekehrt proportional
zu einem Durchsatz des Kältemittels, nämlich der
Drehzahl des Elektromotors 11a. Die Temperatur des Elektromotors 11a ist
proportional zu einer Wärmeerzeugung in dem Elektromotor 11a,
nämlich einem Quadrat des Werts des Motorstroms. Zum Beispiel
wird die Temperatur des Elektromotors 11a niedrig, wenn
die Drehzahl des Elektromotors 11a hoch ist und der Motorstrom
klein ist. Die Temperatur des Elektromotors 11a wird hoch,
wenn die Drehzahl des Elektromotors 11a klein ist und der
Motorstrom hoch ist.In addition, the in 4 shown control characteristic in the first embodiment in advance in the ROM, etc. of the air conditioning control 20 saved. In this control curve, the temperature of the electric motor depends 11a with the speed and the motor current of the electric motor 11a put together by the power converter unit 19 be recorded. The temperature of the electric motor 11a is inversely proportional to a flow rate of the refrigerant, namely the rotational speed of the electric motor 11a , The temperature of the electric motor 11a is proportional to heat generation in the electric motor 11a , namely a square of the value of the motor current. For example, the temperature of the electric motor 11a low when the speed of the electric motor 11a is high and the motor current is small. The temperature of the electric motor 11a gets high when the speed of the electric motor 11a is small and the motor current is high.
In
der ersten Ausführungsform wird die Temperatur des Elektromotors 11a basierend
auf der Steuerkennlinie berechnet und erfasst. Alternativ kann die
Temperatur des Elektromotors 11a durch Eingeben der Drehzahl
des Elektromotors 11a und des Werts des Motorstroms in
eine Berechnungsgleichung etc. berechnet werden.In the first embodiment, the temperature of the electric motor 11a calculated and recorded based on the control curve. Alternatively, the temperature of the electric motor 11a by inputting the rotational speed of the electric motor 11a and the value of the motor current into a calculation equation, etc.
In
der Steuerkennlinie sind Beurteilungsmaßstabswerte für
die Temperatur des Elektromotors 11a spezifiziert, um zu
bestimmen, ob der Temperaturanstieg des Elektromotors 11a vermieden
werden sollte oder nicht. Insbesondere sind in der Steuerkennlinie
der ersten Ausführungsform erste bis dritte Beurteilungsmaßstabswerte
als die Beurteilungsmaßstabswerte für die Temperatur
des Elektromotors 11a spezifiziert, und ein Grenzwert für
die Temperatur des Elektromotors 11a ist ebenfalls spezifiziert.In the control characteristic are judgment scale values for the temperature of the electric motor 11a specified to determine if the temperature rise of the electric motor 11a should be avoided or not. Specifically, in the control characteristic of the first embodiment, first to third judgment scale values are the judgment scale values for the temperature of the electric motor 11a specified, and a limit for the temperature of the electric motor 11a is also specified.
Die
Beziehung zwischen den Beurteilungsmaßstabswerten und dem
Grenzwert ist: (erster Beurteilungsmaßstabswert) < (zweiter Beurteilungsmaßstabswert) < (dritter Beurteilungsmaßstabswert) < (Grenzwert). Die
ersten bis dritten Beurteilungsmaßstabswerte und der Grenzwert
der Temperatur des Elektromotors 11a werden spezifiziert,
so dass die Drehzahl des Elektromotors 11a steigen soll, wenn
der Wert des Motorstroms steigt, wenn die Temperatur des Elektromotors 11a auf
einem der ersten bis dritten Beurteilungsmaßstabswerte
oder dem Grenzwert gehalten wird. Eine erste Beurteilungsmaßstabslinie,
welche die Drehzahl und den Motorstrom des Elektromotors 11a anzeigt,
die dem ersten Beurteilungsmaßstabswert entsprechen, eine
zweite Beurteilungsmaßstabslinie, welche die Drehzahl und den
Motorstrom des Elektromotors 11a anzeigt, die dem zweiten
Beurteilungsmaßstabswert entsprechen, eine dritte Beurteilungsmaßstabslinie,
welche die Drehzahl und den Motorstrom des Elektromotors 11a anzeigt,
die dem dritten Beurteilungsmaßstabswert entsprechen, und
eine Grenzlinie, welche die Drehzahl und den Motorstrom des Elektromotors 11a anzeigt,
die dem Grenzwert entsprechen, sind parallel zueinander.The relationship between the judgment scale values and the limit value is: (first judgment scale value) <(second judgment scale value) <(third judgment scale value) <(limit value). The first to third judgment scale values and the limit value of the temperature of the electric motor 11a are specified so that the speed of the electric motor 11a should rise when the value of the motor current increases when the temperature of the electric motor 11a is kept at one of the first to third judgment scale values or the threshold value. A first judgment scale line showing the speed and motor current of the electric motor 11a indicative of the first judgment scale value, a second judgment scale line indicating the rotational speed and the motor current of the electric motor 11a indicative of the second judgment scale value, a third judgment scale line indicating the rotational speed and the motor current of the electric motor 11a indicating the third judgment scale value, and a boundary line representing the rotational speed and the motor current of the electric motor 11a indicating that they correspond to the limit are parallel to each other.
Die
ersten bis dritten Beurteilungsmaßstabslinien und die Grenzwertlinie
trennen die Temperatur des Elektromotors 11a des elektrischen
Kompressors 11 in Bereiche A–D und einen Bereich
außerhalb des Grenzwerts. Insbesondere ist die Temperatur des
Elektromotors 11a in dem Bereich A auf der Basis der Steuerkennlinie,
die die Temperatur des Elektromotors 11a mit der Drehzahl
und dem Motorstrom des Elektromotors 11a verknüpft,
niedriger als der erste Beurteilungsmaßstabswert. In dem
Bereich B ist die Temperatur des Elektromotors 11a gleich
oder höher als der erste Beurteilungsmaßstabswert
und niedriger als der zweite Beurteilungsmaßstabswert. In
dem Bereich C ist die Temperatur des Elektromotors 11a gleich
oder höher als der zweite Beurteilungsmaßstabswert
und niedriger als der dritte Beurteilungsmaßstabswert.
In dem Bereich D ist die Temperatur des Elektromotors 11a gleich
oder höher als der dritte Beurteilungsmaßstabswert
und niedriger als der Grenzwert. In dem Bereich außerhalb
des Grenzwerts, welcher die diagonal schraffierte Fläche in 4 ist,
ist die Temperatur des Elektromotors 11a gleich oder höher
als der Grenzwert.The first to third judgment scale lines and the limit line separate the temperature of the electric motor 11a of the electric compressor 11 in areas A-D and an area outside the limit. In particular, the temperature of the electric motor 11a in the area A on the basis of the control characteristic, which is the temperature of the electric motor 11a with the speed and the motor current of the electric motor 11a lower than the first rating scale value. In area B is the temperature of the electric motor 11a is equal to or higher than the first judgment scale value and lower than the second judgment benchmark value. In the area C is the temperature of the electric motor 11a is equal to or higher than the second judgment scale value and lower than the third judgment benchmark value. In the area D is the temperature of the electric motor 11a equal to or higher than the third judgment scale value and lower as the limit. In the area outside the limit, which the diagonally hatched area in 4 is, is the temperature of the electric motor 11a equal to or higher than the limit.
Die
Bereiche A–D und der Bereich außerhalb des Grenzwerts
sind Indizes, welche die Temperaturzustände des Elektromotors 11a des
elektrischen Kompressors 11 anzeigen. Der Bereich A zeigt
einen Normalzustand der Temperatur des Elektromotors 11a an.
Der Bereich außerhalb des Grenzwerts zeigt einen anomalen
Temperaturzustand der Temperatur des Elektromotors 11a an,
in dem die Temperatur des Elektromotors 11a übermäßig
hoch (zum Beispiel 120°C) ist und ein Isolationsfehler
einer Wicklung in dem Elektromotor 11a auftreten kann.
Die bereiche B–D sind zwischen dem Bereich A und dem Bereich außerhalb
des Grenzwerts festgelegt und zeigen einen Zustand an, in dem die
Temperaturschutzsteuerung für den Elektromotor 11a notwendig
ist.The regions A-D and the region outside the limit are indices representing the temperature conditions of the electric motor 11a of the electric compressor 11 Show. The area A shows a normal state of the temperature of the electric motor 11a at. The region outside the limit value shows an abnormal temperature state of the temperature of the electric motor 11a in which the temperature of the electric motor 11a is excessively high (for example 120 ° C) and an insulation fault of a winding in the electric motor 11a can occur. The ranges B-D are set between the range A and the range outside the threshold and indicate a condition in which the temperature protection control for the electric motor 11a necessary is.
Bei
dem Schritt S300 in 3 berechnet und erfasst die
Klimaanlagensteuerung 20 die aktuelle Temperatur des Elektromotors 11a entsprechend
der Drehzahl und dem Motorstrom des Elektromotors 11a auf
der Basis der Steuerkennlinie. Dann berechnet die Klimaanlagensteuerung 20 die
aktuelle Temperatur des Elektromotors 11a, in dem Bereich
der vorstehend erwähnten Steuerkennlinie. Dann bestimmt
die Klimaanlagensteuerung 20 bei Schritt S400, ob die Temperatur
des Elektromotors, die bei Schritt S300 bestimmt wurde, in dem Beeich
A ist oder nicht.In step S300 in FIG 3 calculates and records the air conditioning control 20 the current temperature of the electric motor 11a according to the speed and the motor current of the electric motor 11a based on the control characteristic. Then the air conditioner controller calculates 20 the current temperature of the electric motor 11a in the range of the above-mentioned control characteristic. Then the air conditioning control determines 20 at step S400, whether or not the temperature of the electric motor determined at step S300 is A or not.
Wenn
bei Schritt S400 bestimmt wird, dass die Temperatur des Elektromotors 11a in
dem Bereich A ist, legt die Klimaanlagensteuerung 20 den Steuerbetrag,
der bei Schritt S200 berechnet wurde, als den Steuerbetrag des Öffnungsgrads
des elektrischen Expansionsventils 16 fest (Schritt S500).
Das heißt, der Ausstoßkältemitteldruck
Pd des elektrischen Kompressors 11 kann auf dem Zielhochdruck Po
gehalten werden, der die optimale Steuerung des Kältekreislaufs
realisiert.If it is determined at step S400 that the temperature of the electric motor 11a in the area A, sets the air conditioning control 20 the control amount calculated at step S200 as the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 fixed (step S500). That is, the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 can be maintained at the target high pressure Po, which realizes the optimal control of the refrigeration cycle.
Wenn
bei Schritt S400 nicht bestimmt wird, dass die Temperatur des Elektromotors 11a in
dem Bereich A ist, bestimmt die Klimaanlagensteuerung 20 bei
dem Schritt S410, ob der Steuerbetrag des Öffnungsgrads
des elektrischen Expansionsventils 16, der bei Schritt
S200 berechnet wurde, größer als null ist oder
nicht. Wenn bei Schritt S410 bestimmt wird, dass der Steuerbetrag
kleiner als null ist, wird der Öffnungsgrad des elektrischen
Expansionsventils 16 derart gesteuert, dass er abnimmt.
Folglich legt die Klimaanlagensteuerung 20 den Steuerbetrag
bei dem Schritt S420 auf null fest, um den Steuerbetrag auf einen
Wert zu ändern, der den Öffnungsgrad des elektrischen
Expansionsventils 16 nicht ändern wird. Wenn bei
Schritt S410 bestimmt wird, dass der Steuerbetrag größer
oder gleich null ist, ändert die Klimaanlagensteuerung 20 den
Steuerbetrag nicht, und das Verfahren geht zu Schritt S430.If it is not determined at step S400 that the temperature of the electric motor 11a in the area A, the air conditioning control determines 20 in step S410, whether the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 calculated at step S200 is greater than zero or not. When it is determined at step S410 that the control amount is less than zero, the opening degree of the electric expansion valve becomes 16 controlled so that it decreases. Consequently, the air conditioner control sets 20 the control amount at step S420 to zero to change the control amount to a value that the opening degree of the electric expansion valve 16 will not change. When it is determined at step S410 that the control amount is greater than or equal to zero, the air conditioner controller changes 20 the control amount is not, and the process goes to step S430.
Als
nächstes bestimmt die Klimaanlagensteuerung 20 bei
Schritt S430, ob die Temperatur des Elektromotors 11a in
dem Bereich B ist oder nicht. Wenn bei Schritt S430 bestimmt wird,
dass die Temperatur des Elektromotors 11a in dem Bereich
B ist, geht das Verfahren zu Schritt S500, und die Klimaanlagensteuerung 20 legt
den Steuerbetrag, der größer oder gleich null
ist, als den Steuerbetrag des Öffnungsgrads des elektrischen
Expansionsventils 16 fest.Next determines the air conditioning control 20 at step S430, whether the temperature of the electric motor 11a in the area B or not. When it is determined at step S430 that the temperature of the electric motor 11a in the area B, the process goes to step S500, and the air conditioner controller 20 sets the control amount equal to or greater than zero as the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 firmly.
Wenn
folglich die Temperatur des Elektromotors 11a in dem Bereich
B ist, wird wenigstens der Öffnungsgrad des elektrischen
Expansionsventils 16 gesteuert, so dass er nicht abnimmt.
Das heißt, wenigstens die Zunahme des Ausstoßkältemitteldrucks Pd
des elektrischen Kompressors wird unterbunden, so dass es möglich
ist, die Lastzunahme des elektrischen Kompressors 11 und
den Temperaturanstieg des Elektromotors 11a zu vermeiden.Consequently, if the temperature of the electric motor 11a is in the area B, at least the opening degree of the electric expansion valve becomes 16 controlled so that it does not decrease. That is, at least the increase of the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor is inhibited, so that it is possible to increase the load of the electric compressor 11 and the temperature rise of the electric motor 11a to avoid.
Wenn
bei Schritt S430 nicht bestimmt wird, dass die Temperatur des Elektromotors 11a in
dem Bereich B ist, bestimmt die Klimaanlage 20 bei dem Schritt
S440, ob die Temperatur des Elektromotors in dem Bereich C ist oder
nicht. Wenn bei Schritt S440 bestimmt wird, dass die Temperatur
des Elektromotors 11a in dem Bereich C ist, addiert die
Klimaanlagensteuerung 20 einen ersten vorgegebenen Wert Alpha
zu dem Steuerbetrag des Öffnungsgrads des elektrischen
Expansionsventils 16, der bei Schritt S200 berechnet wurde,
oder addiert den ersten vorgegebenen Wert Alpha zu dem Steuerbetrag,
der bei Schritt S420 auf null gesetzt wurde.If it is not determined at step S430 that the temperature of the electric motor 11a in the area B, the air conditioner determines 20 in step S440, whether the temperature of the electric motor is in the region C or not. If it is determined at step S440 that the temperature of the electric motor 11a in the area C, adds the air conditioning control 20 a first predetermined value Alpha to the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 calculated at step S200, or adds the first predetermined value Alpha to the control amount set to zero at step S420.
Dann
geht das Verfahren zu Schritt S500, und die Klimaanlagensteuerung 20 legt
den Steuerbetrag, zu dem der erste vorgegebene Wert Alpha addiert
wird, als den Steuerbetrag des Öffnungsgrads des Expansionsventils 16 fest.
Wenn folglich die Temperatur des Elektromotors 11a in dem
Bereich C ist, wird der Öffnungsgrad des elektrischen Expansionsventils 16 gesteuert,
so dass er zunimmt. Das heißt, der Ausstoßkältemitteldruck
Pd des elektrischen Kompressors 11 wird verringert, so
dass es möglich ist, die Last des elektrischen Kompressors 11 zu
senken und den Temperaturanstieg des Elektromotors 11a zu
vermeiden.Then, the procedure goes to step S500, and the air conditioner controller 20 sets the control amount to which the first predetermined value Alpha is added as the control amount of the opening degree of the expansion valve 16 firmly. Consequently, if the temperature of the electric motor 11a is in the range C, the opening degree of the electric expansion valve becomes 16 controlled so that it increases. That is, the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 is reduced so that it is possible to reduce the load of the electric compressor 11 to lower and increase the temperature of the electric motor 11a to avoid.
Wenn
bei Schritt S440 nicht bestimmt wird, dass die Temperatur des Elektromotors 11a in
dem Bereich C ist, bestimmt die Klimaanlagensteuerung 20 bei
Schritt S460, ob die Temperatur des Elektromotors 11a in
dem Bereich D ist oder nicht. Wenn bei Schritt S460 bestimmt wird,
dass die Temperatur des Elektromotors 11a in dem Bereich
D ist, addiert die Klimaanlagensteuerung 20 bei Schritt
S470 einen zweiten vorgegebenen Wert Beta zu dem Steuerbetrag des Öffnungsgrads
des elektrischen Expansionsventils 16, der bei Schritt
S200 berechnet wurde, oder addiert den zweiten vorgegebenen Wert
Beta zu dem Steuerbetrag, der bei Schritt S420 auf null gesetzt
wurde.If it is not determined at step S440 that the temperature of the electric motor 11a in the area C determines the air conditioning control 20 at step S460, if the temperature of the electric motor 11a in the area D or not. When it is determined at step S460 that the temperature of the electric motor 11a in the area D, the Air conditioning control 20 at step S470, a second predetermined value Beta to the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 calculated at step S200, or adds the second predetermined value Beta to the control amount set to zero at step S420.
Dann
geht das Verfahren zu Schritt S500, und die Klimaanlagensteuerung 20 legt
den Steuerbetrag, zu dem der zweite vorgegebene Wert Beta addiert
ist, als den Steuerbetrag des Öffnungsgrads des elektrischen
Expansionsventils 16 fest. Der zweite vorgegebene Wert
Beta, der bei Schritt S460 addiert wird, ist ein Wert, der größer
als der erste vorgegebene Wert Alpha ist, der bei Schritt S450 addiert wird
((erster vorgegebener Wert Alpha) < (zweiter vorgegebener
Wert Beta)). Wenn folglich die Temperatur des Elektromotors 11a in
dem Bereich D ist, wird der Öffnungsgrad des elektrischen
Expansionsventils 16 gesteuert, so dass er weiter zunimmt
als wenn die Temperatur des Elektromotors 11a in dem Bereich
C ist.Then, the procedure goes to step S500, and the air conditioner controller 20 sets the control amount to which the second predetermined value Beta is added as the control amount of the opening degree of the electric expansion valve 16 firmly. The second predetermined value Beta added at step S460 is a value greater than the first predetermined value Alpha added at step S450 ((first predetermined value Alpha) <(second predetermined value Beta)). Consequently, if the temperature of the electric motor 11a is in the range D, the opening degree of the electric expansion valve becomes 16 controlled so that it continues to increase as if the temperature of the electric motor 11a in the area C is.
Das
heißt, durch allmähliches Verringern des Ausstoßkältemitteldrucks
Pd des elektrischen Kompressors 11 wird es möglich,
den Temperaturanstieg des Elektromotors 11a zu vermeiden,
indem die Last des elektrischen Kompressors 11 verringert
wird, und eine plötzliche Änderung des Ausstoßkältemitteldrucks
Pd des elektrischen Kompressors 11, die das Klimatisierungsgefühl
etc. in dem Fahrgastraum verschlechtert, zu vermeiden.That is, by gradually reducing the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 It will be possible to increase the temperature of the electric motor 11a to avoid putting the load of the electric compressor 11 is reduced, and a sudden change of the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 that deteriorates the air conditioning feeling, etc. in the passenger compartment.
Wenn
bei Schritt S460 nicht bestimmt wird, dass die Temperatur des Elektromotors 11a in
dem Bereich D ist, bestimmt die Klimaanlagensteuerung 20 bei
Schritt S480, dass die Temperatur des Elektromotors 11a anomal
ist und speichert die Anomalität in den ROM etc. der Klimaanlagensteuerung 20.If it is not determined at step S460 that the temperature of the electric motor 11a in the area D, the air conditioning control determines 20 at step S480 that the temperature of the electric motor 11a Anomalous is the anomaly in the ROM etc. of air conditioner control 20 ,
Wenn
die Temperatur des Elektromotors 11a in dem Bereich außerhalb
des Grenzwerts ist, wird damit gerechnet, dass das Kältemittelkreislaufsystem 10 zusammenbrechen
kann. Daher wird der Betrieb des elektrischen Kompressors 11 ausgeschaltet.
Die Bestimmungsverfahren bei den Schritten S400, S430, S440, S460
entsprechen einem Schutzbestimmungsmittel, und die Verfahren bei
den Schritten S420, S450, S470 entsprechen einem Motorschutzsteuermittel.When the temperature of the electric motor 11a is in the range outside the limit, it is expected that the refrigerant cycle system 10 can collapse. Therefore, the operation of the electric compressor 11 switched off. The determination processes in steps S400, S430, S440, S460 correspond to protection determination means, and the processes in steps S420, S450, S470 correspond to a motor protection control means.
Wenn
die Temperatur des Elektromotors 11a des elektrischen Kompressors 11,
wie vorstehend beschrieben, gleich oder höher als der erste
Beurteilungsmaßstabswert ist, wird wenigstens der Öffnungsgrad
des elektrischen Expansionsventils 16 gesteuert, so dass
er nicht abnimmt. Folglich ist es möglich, die Zunahme
des Ausstoßkältemitteldrucks Pd des elektrischen
Kompressors 11 zu vermeiden. Dabei wird wenigstens die
Zunahme der Last des elektrischen Kompressors 11 vermieden,
und es ist möglich, die Zunahme des Motorstroms zu vermeiden,
der an den Elektromotor 11a ausgegeben wird. Daher ist
es möglich, die Temperaturschutzsteuerung zur Vermeidung
des Temperaturanstiegs des Elektromotors 11a durchzuführen,
ohne den elektrischen Kompressor 11 auszuschalten.When the temperature of the electric motor 11a of the electric compressor 11 As described above, equal to or higher than the first judgment scale value, at least the opening degree of the electric expansion valve becomes 16 controlled so that it does not decrease. Consequently, it is possible to increase the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 to avoid. In this case, at least the increase of the load of the electric compressor 11 avoided, and it is possible to avoid the increase of the motor current, which is connected to the electric motor 11a is issued. Therefore, it is possible to use the temperature protection control for preventing the temperature rise of the electric motor 11a perform without the electric compressor 11 off.
Außerdem
wird die Temperatur des Elektromotors 11a auf der Basis
der Steuerkennlinie, die die Temperatur des Elektromotors 11a mit
der Drehzahl und dem Motorstrom des Elektromotors 11a verknüpft,
berechnet und erfasst. Folglich ist es möglich, die Temperaturschutzsteuerung
zur Vermeidung des Temperaturanstiegs des Elektromotors 11a durchzuführen,
wenn die Temperatur des Elektromotors 11a gleich oder höher
als ein Beurteilungsmaßstabswert ist.In addition, the temperature of the electric motor 11a on the basis of the control characteristic, which is the temperature of the electric motor 11a with the speed and the motor current of the electric motor 11a linked, calculated and recorded. Consequently, it is possible to provide the temperature protection control for preventing the temperature rise of the electric motor 11a perform when the temperature of the electric motor 11a is equal to or higher than a judgment scale value.
Außerdem
ist es beim Erfassen der Temperatur des Elektromotors 11a auf
der Basis der Steuerkennlinie möglich, die Temperaturschutzsteuerung zur
Vermeidung des Temperaturanstiegs des Elektromotors 11a durchzuführen,
ohne den Elektromotor 11a mit einer Erfassungsvorrichtung
ausschließlich zum Erfassen der Temperatur des Elektromotors 11a zu
versehen. Folglich ist es möglich, den Aufbau des elektrischen
Kompressors 11 zu vereinfachen.Moreover, it is in detecting the temperature of the electric motor 11a on the basis of the control characteristic possible, the temperature protection control to avoid the temperature rise of the electric motor 11a perform without the electric motor 11a with a detection device exclusively for detecting the temperature of the electric motor 11a to provide. Consequently, it is possible to design the electric compressor 11 to simplify.
Außerdem
ist es durch Spezifizieren von mehr als zwei Beurteilungsmaßstabswerten
(den ersten bis dritten Beurteilungsmaßstabswerten) als den
Beurteilungsmaßstabswert in der Steuerkennlinie möglich,
den Öffnungsgrad des elektrischen Expansionsventils 16 allmählich
einzustellen. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass
das Klimatisierungsgefühl etc. in dem Fahrgastraum verschlechtert
wird. In der ersten Ausführungsform werden die ersten bis dritten
Beurteilungsmaßstabswerte als der Beurteilungsmaßstabswert
spezifiziert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses beschränkt,
und es ist auch möglich, die Anzahl des/der Beurteilungsmaßstabswert(e)
zu erhöhen oder zu verringern.In addition, by specifying more than two judgment scale values (the first to third judgment scale values) as the judgment scale value in the control characteristic, it is possible to set the opening degree of the electric expansion valve 16 gradually cease. Therefore, it is possible to prevent the air conditioning feeling, etc. in the passenger compartment from being deteriorated. In the first embodiment, the first to third judgment scale values are specified as the judgment scale value. The present invention is not limited to this, and it is also possible to increase or decrease the number of the judgment scale value (s).
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Als
nächstes wird hier nachstehend unter Bezugnahme auf 5–7 eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Elemente, die im Wesentlichen
gleich oder äquivalent zu denen in der ersten Ausführungsform
sind, haben die gleichen Bezugsnummern wie in der ersten Ausführungsform
und werden nicht noch einmal beschrieben. 5 ist ein
Schemadiagramm, das einen Gesamtaufbau eines Kältemittelkreislaufsystems gemäß der
zweiten Ausführungsform zeigt, das auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem
angewendet wird. Das Kältemittelkreislaufsystem 10 gemäß der
zweiten Ausführungsform ist als ein Wärmepumpenkältekreislauf
aufgebaut, der zwischen einer Kühlbetriebsart und einer
Heizbetriebsart umgeschaltet werden kann.Next, hereinafter, with reference to FIG 5 - 7 A second embodiment of the present invention is described. Elements that are substantially equal to or equivalent to those in the first embodiment have the same reference numerals as in the first embodiment and will not be described again. 5 FIG. 10 is a schematic diagram showing an overall structure of a refrigerant cycle system according to the second embodiment applied to a vehicle air conditioning system. The refrigerant cycle system 10 According to the second embodiment, as a heat pump refrigeration constructed circuit, which can be switched between a cooling mode and a heating mode.
Wie
in 5 gezeigt, ist in der zweiten Ausführungsform
ein Heizungskern 6 in einem Gehäuseelement 2 einer
Innenklimatisierungseinheit 1 angeordnet. Der Heizungskern 6 ist
eine der Bestandteilvorrichtungen, die das Kältemittelkreislaufsystem 10 bilden.
Der Heizungskern 6 arbeitet als ein nutzungsseitiger Wärmetauscher,
der die Luft, die einen Verdampfer 5 durchlaufen hat, unter
Verwendung des Kältemittels mit hoher Temperatur und hohem Druck
als eine Heizquelle heizt. Der Heizungskern 6 arbeitet
auch als ein wärmeabstrahlender Wärmetauscher,
der das Kältemittel durch Abstrahlen von Wärme
an die Luft, die den Verdampfer 5 durchlaufen hat, kühlt.As in 5 In the second embodiment, a heater core is shown 6 in a housing element 2 an interior air conditioning unit 1 arranged. The heater core 6 is one of the constituent devices that the refrigerant cycle system 10 form. The heater core 6 works as a utility side heat exchanger, which is the air, which is an evaporator 5 has been heated using the high-temperature, high-pressure refrigerant as a heating source. The heater core 6 Also works as a heat radiating heat exchanger, which transfers the refrigerant by radiating heat to the air, which is the evaporator 5 has passed through, cools.
Das
Kältemittelkreislaufsystem 10 gemäß der
zweiten Ausführungsform hat den Verdampfer 5, den
Heizungskern 6, einen elektrischen Kompressor 11,
ein erstes elektrisches Expansionsventil 12, einen Außenseiten-Wärmetauscher 13,
einen Innenwärmetauscher 15, ein zweites elektrisches
Expansionsventil 16, das dem elektrischen Expansionsventil in
der ersten Ausführungsform entspricht, einen Akkumulator 18 etc.
In der folgenden Beschreibung wird der Heizungskern 6 als
ein nutzungsseitiger Wärmetauscher erklärt.The refrigerant cycle system 10 according to the second embodiment has the evaporator 5 , the heater core 6 , an electric compressor 11 , a first electric expansion valve 12 , an outside heat exchanger 13 , an indoor heat exchanger 15 , a second electric expansion valve 16 , which corresponds to the electric expansion valve in the first embodiment, an accumulator 18 etc. In the following description, the heater core 6 as a use-side heat exchanger explained.
Eine
Einlassseite des vorstehend erwähnten nutzungsseitigen
Wärmetauschers 6 ist mit einer Ausstoßseite
des elektrischen Kompressors 11 verbunden. Das erste elektrische
Expansionsventil 12, das als ein variabler Drosselmechanismus
arbeitet, ist mit einer Auslassseite des nutzungsseitigen Wärmetauschers 6 verbunden.An inlet side of the above-mentioned use-side heat exchanger 6 is with a discharge side of the electric compressor 11 connected. The first electric expansion valve 12 acting as a variable throttle mechanism is with an outlet side of the utilization side heat exchanger 6 connected.
Das
erste elektrische Expansionsventil 12 arbeitet auch als
ein Hochdrucksteuerventil. Der Öffnungsgrad des Hochdrucksteuerventils
wird von Steuersignalen, die von einer Klimaanlagensteuerung 20 ausgegeben
werden, elektrisch gesteuert, so dass der Ausstoßkältemitteldruck
Pd des Kältekreislaufs in der Heizbetriebsart, die später
beschrieben wird, ein Zielhochdruck Po werden soll. Das erste elektrische
Expansionsventil 12 umfasst einen elektrische Aktuatormechanismus 12a und
einen Ventilmechanismus.The first electric expansion valve 12 also works as a high pressure control valve. The degree of opening of the high pressure control valve is controlled by control signals provided by an air conditioning control 20 are output, electrically controlled, so that the discharge refrigerant pressure Pd of the refrigeration cycle in the heating mode, which will be described later, should become a target high pressure Po. The first electric expansion valve 12 includes an electrical actuator mechanism 12a and a valve mechanism.
Der
Außenseiten-Wärmetauscher 13 ist mit einer
Auslassseite des ersten elektrischen Expansionsventils 12 verbunden.
Das Kältemittelkreislaufsystem 10 gemäß der
zweiten Ausführungsform hat einen ersten Umleitungsdurchgang 14a.
Der erste Umleitungsdurchgang 14a verbindet die Auslassseite
des nutzungsseitigen Wärmetauschers 6 direkt mit einer
Einlassseite des Außenseiten-Wärmetauschers 13,
so dass das Kältemittel das erste elektrische Expansionsventil 12 umgehen
kann. Ein erstes Öffnungs-/Schließventil 14 ist
in dem ersten Umleitungsdurchgang 14a angeordnet, um den
ersten Umleitungsdurchgang 14a zu öffnen und zu
schließen. Das erste Öffnungs-/Schließventil 14 ist
ein elektromagnetisches Ventil, das gesteuert wird, um von der Steuerspannung
geöffnet und geschlossen zu werden, die von der Klimaanlagensteuerung 20 ausgegeben
wird.The outside heat exchanger 13 is with an outlet side of the first electric expansion valve 12 connected. The refrigerant cycle system 10 according to the second embodiment has a first bypass passage 14a , The first detour passage 14a connects the outlet side of the utilization side heat exchanger 6 directly to an inlet side of the outside heat exchanger 13 so that the refrigerant is the first electrical expansion valve 12 can handle. A first opening / closing valve 14 is in the first bypass passage 14a arranged to the first bypass passage 14a to open and close. The first opening / closing valve 14 is an electromagnetic valve that is controlled to be opened and closed by the control voltage provided by the air conditioner controller 20 is issued.
In
der Kühlbetriebsart, die später beschrieben wird,
arbeitet der Außenseiten-Wärmetauscher 13 als
ein wärmeabstrahlender Wärmetauscher, der das
Kältemittel durch Abstrahlen von Wärme des Kältemittels
an die Außenluft in einer analogen Weise wie in der ersten
Ausführungsform kühlt. In der Heizbetriebsart
arbeitet der Außenseiten-Wärmetauscher 13 als
ein wärmeaufnehmender Wärmetauscher, der das Kältemittel
durch Aufnehmen von Wärme aus der Außenluft verdampft.In the cooling mode, which will be described later, the outside heat exchanger operates 13 as a heat radiating heat exchanger, which cools the refrigerant by radiating heat of the refrigerant to the outside air in a manner analogous to that in the first embodiment. In the heating mode, the outside heat exchanger operates 13 as a heat-absorbing heat exchanger, which evaporates the refrigerant by absorbing heat from the outside air.
Ein
erster Kältemitteldurchgang 15a des Innenwärmetauschers 15 ist
mit einer Auslassseite des Außenseiten-Wärmetauschers 13 verbunden.
In der Kühlbetriebsart, die später beschrieben
wird, kühlt der Innenwärmetauscher 15 das
Kältemittel auf der Auslassseite des Außenseiten-Wärmetauschers 13 durch
Austauschen von Wärme zwischen dem Kältemittel
auf der Auslassseite des Außenseiten-Wärmetauschers 13,
das den ersten Kältemitteldruckgang 15a des Innenwärmetauschers 15 durchläuft,
und dem Kältemittel auf einer Ansaugseite des elektrischen
Kompressors 11, das einen zweiten Kältemitteldurchgang 15b des
Innenwärmetauschers 15 durchläuft.A first refrigerant passage 15a of the indoor heat exchanger 15 is with an outlet side of the outside heat exchanger 13 connected. In the cooling mode, which will be described later, the indoor heat exchanger cools 15 the refrigerant on the outlet side of the outside heat exchanger 13 by exchanging heat between the refrigerant on the outlet side of the outside heat exchanger 13 , which is the first refrigerant pressure step 15a of the indoor heat exchanger 15 passes through, and the refrigerant on a suction side of the electric compressor 11 that a second refrigerant passage 15b of the indoor heat exchanger 15 passes.
Das
zweite elektrische Expansionsventil 16, das als ein variabler
Drosselmechanismus arbeitet, ist auf einer Auslassseite des ersten Kältemitteldurchgangs 15a des
Innenwärmetauschers 15 angeordnet. Das zweite
elektrische Expansionsventil 16 hat im Wesentlichen den
gleichen Aufbau wie das erste elektrische Expansionsventil 12 und
hat einen elektrischen Aktuatormechanismus 16a und einen Ventilmechanismus.The second electric expansion valve 16 acting as a variable throttle mechanism is on an outlet side of the first refrigerant passage 15a of the indoor heat exchanger 15 arranged. The second electric expansion valve 16 has essentially the same structure as the first electric expansion valve 12 and has an electrical actuator mechanism 16a and a valve mechanism.
In
der Kühlbetriebsart, die später beschrieben wird,
arbeitet das zweite elektrische Expansionsventil 16 ebenfalls
als ein Hochdrucksteuerventil. Der Öffnungsgrad des Hochdrucksteuerventils
wird von den Steuersignalen, die von der Klimaanlagensteuerung 20 ausgegeben
werden, elektrisch gesteuert, so dass der Ausstoßkältemitteldruck
Pd der Zielhochdruck Po werden soll. Der Verdampfer 5 ist
mit einer Auslassseite des zweiten elektrischen Expansionsventils 16 verbunden.In the cooling mode, which will be described later, the second electric expansion valve operates 16 also as a high pressure control valve. The opening degree of the high pressure control valve is controlled by the control signals provided by the air conditioning control 20 are output, electrically controlled, so that the discharge refrigerant pressure Pd is the target high pressure Po. The evaporator 5 is with an outlet side of the second electric expansion valve 16 connected.
Außerdem
hat das Kältekreislaufsystem 10 gemäß der
zweiten Ausführungsform einen zweiten Umleitungsdurchgang 17a.
Der zweite Umleitungsdurchgang 17a verbindet eine Einlassseite
des ersten Kältemitteldurchgangs 15a des Innenwärmetauschers 15 direkt
mit einer Auslassseite des Verdampfers 5, so dass das Kältemittel
das zweite elektrische Expansionsventil 16 umgehen kann.
Außerdem ist ein zweites Öffnungs-/Schließventil 17 in
dem zweiten Umleitungsdurchgang 17a angeordnet, um den zweiten
Umleitungsdurchgang 17a zu öffnen und zu schließen.In addition, the refrigeration cycle system has 10 according to the second embodiment, a second bypass passage 17a , The second detour passage 17a connects an inlet side of the first refrigerant passage 15a of the indoor heat exchanger 15 directly to an outlet side of the evaporator 5 so that the refrigerant is the second electrical expansion valve 16 can handle. There is also a second opening / closing valve 17 in the second bypass passage 17a arranged to the second bypass passage 17a to open and close.
Das
zweite Öffnungs-/Schließventil 17 hat
im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie das erste Öffnungs-/Schließventil 14 und
ist ein elektromagnetisches Ventil, das gesteuert wird, um von der
Steuerspannung, die von der Klimaanlagensteuerung 20 ausgegeben
wird, geöffnet und geschlossen zu werden. Der Akkumulator 18 ist
auf einer stromabwärtigen Seite des Verdampfers 5 und
des zweiten Umleitungsdurchgangs 17a angeordnet. Außerdem
ist eine Einlassseite des zweiten Kältemitteldurchgangs 15b des
Innenwärmetauschers 15 mit einem Auslass des Akkumulators 18,
von dem gasphasiges Kältemittel ausströmt, verbunden.
Die Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 ist mit
einer Auslassseite des zweiten Kältemitteldurchgangs 15b verbunden.The second opening / closing valve 17 has substantially the same structure as the first opening / closing valve 14 and is an electromagnetic valve that is controlled by the control voltage provided by the air conditioning control 20 is issued, opened and closed. The accumulator 18 is on a downstream side of the evaporator 5 and the second bypass passage 17a arranged. In addition, an inlet side of the second refrigerant passage 15b of the indoor heat exchanger 15 with an outlet of the accumulator 18 , from which gas-phase refrigerant flows, connected. The suction side of the electric compressor 11 is with an outlet side of the second refrigerant passage 15b connected.
Die
Klimaanlagensteuerung 20 führt basierend auf einem
Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, verschiedene Berechnungen und Verfahren
durch, um Betriebe der vorstehend erwähnten Aktuatoren 4a, 11b, 12a, 13a, 14, 16a, 17, etc.
zu steuern.The air conditioning control 20 performs various calculations and procedures based on a control program stored in the ROM to operate the aforementioned actuators 4a . 11b . 12a . 13a . 14 . 16a . 17 , etc. to control.
Außerdem
ist eine Eingangsseite der Klimaanlagensteuerung 20 zusätzlich
zu dem Aufbau der ersten Ausführungsform mit einem Ansaugdrucksensor 35,
einem Ansaugkältemitteltemperatursensor 36, einem
Ausstoßkältemitteltemperatursensor 37, einem
nutzungsseitigen Kältemitteltemperatursensor 38,
etc. verbunden. Der Ansaugdrucksensor 35 dient zum Erfassen
des Ansaugkältemitteldrucks Ps des elektrischen Kompressors 11.
Der Ansaugkältemitteltemperatursensor 36 dient
zum Erfassen der Ansaugkältemitteltemperatur Ts des elektrischen
Kompressors 11. Der Ausstoßkältemitteltemperatursensor 37 dient
zum Erfassen der Ausstoßkältemitteltemperatur
Td des elektrischen Kompressors 11. Der nutzungsseitige
Kältemitteltemperatursensor 38 dient zum Erfassen
der nutzungsseitigen Kältemitteltemperatur Tco. Erfassungssignale
dieser Sensoren 35–38 etc werden in die
Eingangsseite der Klimaanlagensteuerung 20 eingegeben.In addition, an input side of the air conditioning control 20 in addition to the structure of the first embodiment with a suction pressure sensor 35 , a suction refrigerant temperature sensor 36 , a discharge refrigerant temperature sensor 37 a use-side refrigerant temperature sensor 38 connected, etc. The suction pressure sensor 35 serves to detect the Ansaugkältemitteldrucks Ps of the electric compressor 11 , The intake refrigerant temperature sensor 36 serves to detect the Ansaugkältemitteltemperatur Ts of the electric compressor 11 , The discharge refrigerant temperature sensor 37 serves to detect the discharge refrigerant temperature Td of the electric compressor 11 , The use-side refrigerant temperature sensor 38 serves to detect the use-side refrigerant temperature Tco. Detection signals from these sensors 35 - 38 etc are in the input side of the air conditioning control 20 entered.
Außerdem
ist ein Klimaanlagenbedienfeld 40 mit einem Kühl-/Heizungsauswahlschalter
etc. versehen. Der Kühl-/Heizungsauswahlschalter dient
zum selektiven Umschalten zwischen der Heizbetriebsart, in der die
Luft, die in den Fahrgastraum geblasen werden soll, geheizt wird,
und der Kühlbetriebsart, in der die Luft, die in den Fahrgastraum
geblasen werden soll, gekühlt wird.There is also an air conditioning control panel 40 provided with a Kühl- / Heizungsauswahlschalter etc. The cooling / heating selection switch is for selectively switching between the heating mode in which the air to be blown into the passenger compartment is heated, and the cooling mode in which the air to be blown into the passenger compartment is cooled.
Als
nächstes wird hier nachstehend der Betrieb des Kältemittelkreislaufsystems 10 gemäß der zweiten
Ausführungsform, die den vorstehend beschriebenen Aufbau
hat, beschrieben. Zuerst wird hier nachstehend ein grundlegender
Betrieb des Kältemittelkreislaufsystems 10, wenn
der Kühl-/Heizungsauswahlschalter des Klimaanlagenbedienfelds 40 auf
die Kühlbetriebsart geschaltet ist, beschrieben.Next, the operation of the refrigerant cycle system will be described hereinafter 10 according to the second embodiment having the structure described above. First, a basic operation of the refrigerant cycle system will be described hereinafter 10 when the cooling / heating selection switch of the air conditioner panel 40 is switched to the cooling mode described.
In
der Kühlbetriebsart wird das erste Öffnungs-/Schließventil 14 geöffnet,
das erste elektrische Expansionsventil 12 wird ganz geschlossen, und
das zweite Öffnungs-/Schließventil 17 wird
geschlossen. Folglich strahlt in der Kühlbetriebsart das Kältemittel,
das in dem elektrischen Kompressor 11 komprimiert wurde
und eine hohe Temperatur und einen hohen Druck hat, Wärme
an die Luft in dem nutzungsseitigen Wärmetauscher (Heizungskern) 6 ab. Das
Kältemittel, das aus dem nutzungsseitigen Wärmetauscher 6 ausgeströmt
ist, strömt durch den ersten Umleitungsdurchgang 14a in
den Außenseiten-Wärmetauscher 13 und
strahlt ferner Wärme an die Außenluft ab und wird
gekühlt.In the cooling mode, the first opening / closing valve becomes 14 opened, the first electric expansion valve 12 is completely closed, and the second opening / closing valve 17 will be closed. Consequently, in the cooling mode, the refrigerant flowing in the electric compressor radiates 11 has been compressed and has a high temperature and a high pressure, heat to the air in the utilization side heat exchanger (heater core) 6 from. The refrigerant coming from the utility side heat exchanger 6 has flowed out, flows through the first bypass passage 14a in the outside heat exchanger 13 and also radiates heat to the outside air and is cooled.
Das
Kältemittel, das aus dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 ausgeströmt
ist, strömt in den ersten Kältemitteldurchgang 15a des
Innenwärmetauschers 15 und tauscht Wärme
mit dem Ansaugkältemittel des elektrischen Kompressors 11,
das in den elektrischen Kompressor 11 eingesaugt wird und den
zweiten Kältemitteldurchgang 15b durchläuft, aus
und wird weiter gekühlt, so dass die Enthalpie des Kältemittels
verringert wird. Folglich wird die Enthalpiedifferenz (Kältekapazität)
zwischen dem Kältemittel an dem Einlass des Verdampfers 5 und
dem Kältemittel an dem Auslass des Verdampfers 5 vergrößert.The refrigerant coming from the outside heat exchanger 13 has flowed out, flows into the first refrigerant passage 15a of the indoor heat exchanger 15 and exchanges heat with the suction refrigerant of the electric compressor 11 that in the electric compressor 11 is sucked in and the second refrigerant passage 15b passes through, and is cooled further, so that the enthalpy of the refrigerant is reduced. Consequently, the enthalpy difference (refrigeration capacity) between the refrigerant at the inlet of the evaporator becomes 5 and the refrigerant at the outlet of the evaporator 5 increased.
Der
Druck des Kältemittels, das aus dem ersten Kältemitteldurchgang 15a des
Innenwärmetauschers 15 geströmt ist,
wird an dem zweiten elektrischen Expansionsventil 16 herabgesetzt.
Das Kältemittel, dessen Druck an dem zweiten elektrischen
Expansionsventil 16 herabgesetzt wurde, strömt
in den Verdampfer 5 und nimmt Wärme aus der Luft
auf und verdampft. Daher wird die Luft, die in den Fahrgastraum
geblasen wird, gekühlt. Folglich strömt das Kältemittel,
das von dem Verdampfer 5 ausgeströmt ist, in den
Akkumulator 18, und ein gasphasiges Kältemittel
wird von dem flüssigphasigen Kältemittel abgeschieden.
Außerdem wird das gasphasige Kältemittel, das
von dem Akkumulator 18 ausgeströmt ist, durch
den zweiten Kältemitteldurchgang 15b des Innenwärmetauschers 15 in
den elektrischen Kompressor 11 eingesaugt.The pressure of the refrigerant from the first refrigerant passage 15a of the indoor heat exchanger 15 has passed, is at the second electric expansion valve 16 reduced. The refrigerant, its pressure on the second electric expansion valve 16 was lowered, flows into the evaporator 5 and absorbs heat from the air and evaporates. Therefore, the air that is blown into the passenger compartment is cooled. Consequently, the refrigerant flowing from the evaporator flows 5 has emanated, into the accumulator 18 and a gas-phase refrigerant is separated from the liquid-phase refrigerant. In addition, the gas-phase refrigerant that comes from the accumulator 18 has flowed through the second refrigerant passage 15b of the indoor heat exchanger 15 in the electric compressor 11 sucked.
In
der Heizbetriebsart wird das erste Öffnungs-/Schließventil 14 geschlossen,
das zweite Öffnungs-/Schließventil 17 wird
geöffnet, und das zweite elektrische Expansionsventil 16 wird
ganz geschlossen. Folglich strahlt das Kältemittel, das
in dem elektrischen Kompressor 11 komprimiert wurde und
die hohe Temperatur und den hohen Druck hat, in der Heizbetriebsart
Wärme an die Luft in dem nutzungsseitigen Wärmetauscher 6 ab.In the heating mode, the first opening / closing valve becomes 14 closed, the second opening / closing valve 17 is opened, and the second electric expansion valve 16 is completely closed. Consequently, the refrigerant that is in the electric compressor radiates 11 has been compressed and has the high temperature and the high pressure, in the heating mode, heat to the air in the utilization side heat exchanger 6 from.
Der
Druck des Kältemittels, das von dem nutzungsseitigen Wärmetauscher 6 ausgeströmt
ist, wird an dem ersten elektrischen Expansionsventil 12 herabgesetzt.
Das Kältemittel, dessen Druck an dem ersten elektrischen
Expansionsventil 12 herabgesetzt wurde, nimmt an dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 Wärme
aus der Außenluft auf und wird verdampft. Das Kältemittel,
das von dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 ausgeströmt
ist, strömt der Reihe nach durch den zweiten Umleitungsdurchgang 17a,
den Akkumulator 18 und den zweiten Kältemitteldurchgang 15b des
Innenwärmetauschers 15 und wird in den elektrischen
Kompressor 11 gesaugt.The pressure of the refrigerant coming from the use side heat exchanger 6 has flowed out, is at the first electric expansion valve 12 reduced. The refrigerant, its pressure at the first electric expansion valve 12 has decreased, takes on the outside heat exchanger 13 Heat from the outside air and is evaporated. The refrigerant coming from the outside heat exchanger 13 has flowed out, flows through the second bypass passage in turn 17a , the accumulator 18 and the second refrigerant passage 15b of the indoor heat exchanger 15 and gets into the electric compressor 11 sucked.
Als
nächstes wird hier nachstehend die Temperaturschutzsteuerung
in der zweiten Ausführungsform, in der die ersten und zweiten
elektrischen Expansionsventile 12, 16 arbeiten,
um den Elektromotor 11a des elektrischen Kompressors 11 zu
schützen, unter Bezug auf 6, 7A, 7B beschrieben. 6 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Festlegen der Öffnungsgrade
der ersten und zweiten Expansionsventile 12, 16 zeigt,
das von der Klimaanlagensteuerung 20 in der zweiten Ausführungsform
durchgeführt wird. 7A, 7B sind
Steuerkennliniendiagramme, die Beurteilungsmaßstabswerte
des Motorstroms des Elektromotors 11a des elektrischen
Kompressors 11 in der zweiten Ausführungsform
zeigen, die in Verbindung mit der Drehzahl des Elektromotors 11a festgelegt
werden. 7A zeigt das Steuerkennliniendiagramm
in der Kühlbetriebsart. 7B zeigt
das Steuerkennliniendiagramm in der Heizbetriebsart.Next, hereinafter, the temperature protection control in the second embodiment in which the first and second electric expansion valves 12 . 16 work to the electric motor 11a of the electric compressor 11 protect with reference to 6 . 7A . 7B described. 6 FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of setting the opening degrees of the first and second expansion valves. FIG 12 . 16 shows that from the air conditioning control 20 is performed in the second embodiment. 7A . 7B are control characteristic diagrams, the judgment scale values of the motor current of the electric motor 11a of the electric compressor 11 in the second embodiment, in conjunction with the speed of the electric motor 11a be determined. 7A shows the control line diagram in the cooling mode. 7B shows the control line diagram in the heating mode.
Zuerst
liest die Klimaanlagensteuerung 20 bei Schritt S100 die
Erfassungssignale der Sensoren, die verschiedenen Klimaanlagenbediensignale, die
von dem Klimaanlagenbedienfeld 40 gesendet werden, etc.First, the air conditioner controller reads 20 at step S100, the detection signals of the sensors, the various air conditioning operation signals received from the air conditioning control panel 40 be sent, etc.
Insbesondere
liest die Klimaanlagensteuerung 20 den Ausstoßkältemitteldruck
Pd, der von einem Ausstoßdrucksensor 31 erfasst
wird, die außenseitige Kältemitteltemperatur Tho,
die von einem Außenseiten-Kältemitteltemperatursensor 32 erfasst wird,
die nutzungsseitige Kältemitteltemperatur Tco, die von
einem nutzungsseitigen Kältemitteltemperatursensor 38 erfasst
wird, den Wert des Motorstroms, der von der Stromrichtereinheit 19 an
den Elektromotor 11a ausgegeben wird, die Drehzahl des
Elektromotors 11a, etc. Außerdem erfasst die Klimaanlagensteuerung 20,
ob der Kühl-/Heizungsauswahlschalter des Klimaanlagenbedienfelds 40 auf
die Kühlbetriebsart oder die Heizbetriebsart geschaltet
ist.In particular, the air conditioner controller reads 20 the discharge refrigerant pressure Pd supplied from a discharge pressure sensor 31 is detected, the outside refrigerant temperature Tho, that of an outside refrigerant temperature sensor 32 is detected, the use-side refrigerant temperature Tco, that of a use-side refrigerant temperature sensor 38 is detected, the value of the motor current supplied by the power converter unit 19 to the electric motor 11a is output, the rotational speed of the electric motor 11a , etc. Also captures the air conditioning control 20 whether the cooling / heating selector switch of the air conditioner control panel 40 is switched to the cooling mode or the heating mode.
Als
nächstes bestimmt die Klimaanlagensteuerung 20 bei
Schritt S110, ob der Kühl-/Heizungsauswahlschalter des
Klimaanlagenbedienfelds 40 auf die Kühlbetriebsart
geschaltet ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Kühl-/Heizungsauswahlschalter
des Klimaanlagenbedienfelds 40 auf die Kühlbetriebsart
geschaltet ist, berechnet die Klimaanlagensteuerung 20 bei
Schritt S210 einen Steuerbetrag des Öffnungsgrads des zweiten
elektrischen Expansionsventils 16, so dass der Ausstoßkältemitteldruck
Pd des elektrischen Kompressors 11 der Zielhochdruck Po
werden kann, der basierend auf der außenseitigen Kältemitteltemperatur
Tho des Außenseiten-Wärmetauschers 13 bestimmt
wird.Next determines the air conditioning control 20 at step S110, whether the cooling / heating selection switch of the air conditioner panel 40 is switched to the cooling mode or not. When it is determined that the cooling / heating selection switch of the air conditioner panel 40 is switched to the cooling mode, calculates the air conditioning control 20 in step S210, a control amount of the opening degree of the second electric expansion valve 16 such that the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 the target high pressure Po may be based on the outside refrigerant temperature Tho of the outside heat exchanger 13 is determined.
In
der zweiten Ausführungsform tauscht das Kältemittel,
das von dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 ausgeströmt
ist, in der Kühlbetriebsart an dem Innenwärmetauscher 15 Wärme
mit dem Ansaugkältemittel des elektrischen Kompressors 11 aus.
Daher wird das Ansaugkältemittel des elektrischen Kompressors 11 von
dem Kältemittel, das von dem Außenseiten-Wärmetauscher 13 ausgeströmt ist,
geheizt, und die Temperatur des Ansaugkältemittels ist
höher als die in der Heizbetriebsart. Folglich wird in
der Kühlbetriebsart die Ausstoßkältemitteltemperatur
höher als in der Heizbetriebsart, so dass die Temperatur
des Elektromotors 11a weiter steigt als in der Heizbetriebsart.
Das heißt, die Temperatur des Ansaugkältemittels
des elektrischen Kompressors 11 unterscheidet sich in der
Kühlbetriebsart von der in der Heizbetriebsart, und die
Temperatur des Elektromotors 11a unterscheidet sich in
der Kühlbetriebsart von der in der Heizbetriebsart, auch
wenn der Motorstrom und die Drehzahl des Elektromotors 11a jeweils
die gleichen sind.In the second embodiment, the refrigerant exchanged with the outside heat exchanger 13 has flowed out, in the cooling mode on the inner heat exchanger 15 Heat with the suction refrigerant of the electric compressor 11 out. Therefore, the suction refrigerant of the electric compressor becomes 11 from the refrigerant coming from the outside heat exchanger 13 is out, heated, and the temperature of the Ansaugkältemittels is higher than that in the heating mode. Consequently, in the cooling mode, the discharge refrigerant temperature becomes higher than in the heating mode, so that the temperature of the electric motor 11a continues to rise than in the heating mode. That is, the temperature of the suction refrigerant of the electric compressor 11 differs in the cooling mode from that in the heating mode, and the temperature of the electric motor 11a differs in the cooling mode of the heating mode, even if the motor current and the speed of the electric motor 11a each are the same.
Aus
diesem Grund werden in der zweiten Ausführungsform die
Steuerkennlinie für die Kühlbetriebsart (siehe 7A)
und die Steuerkennlinie für die Heizbetriebsart (siehe 7B)
getrennt im Voraus in den ROM etc. der Klimaanlagensteuerung 20 gespeichert.
Wie in 7A, 7B gezeigt,
ist die Beurteilungsmaßstabstemperatur in der Steuerkennlinie
für die Kühlbetriebsart niedriger als die Beurteilungsmaßstabstemperatur
in der Steuerkennlinie für die Heizbetriebsart. Zwei oder
mehr Steuerkennlinien, in denen die Beurteilungsmaßstabswerte
unterschiedlich sind, werden für jede Betriebsart in den ROM
etc. der Klimaanlagensteuerung 20 gespeichert.For this reason, in the second embodiment, the control characteristic for the cooling mode (see FIG 7A ) and the control characteristic for the heating mode (see 7B ) separated in advance in the ROM etc. of the air conditioning control 20 saved. As in 7A . 7B 2, the judgment scale temperature in the control characteristic for the cooling mode is lower than the judgment scale temperature in the control characteristic for the heating mode. Two or more control characteristics in which the judgment scale values are different become, for each mode, in the ROM etc. of the air conditioner controller 20 saved.
Als
nächstes wählt die Klimaanlagensteuerung 20 bei
Schritt S310 die Steuerkennlinie für die Kühlbetriebsart
aus. Dann berechnet und erfasst die Klimaanlagensteuerung 20 basierend
auf der ausgewählten Steuerkennlinie die Temperatur des
Elektromotors 11a aus der erfassten Drehzahl und dem Motorstrom
des Elektromotors 11a. Außerdem berechnet die
Klimaanlagensteuerung 20, in welchem Bereich der Steuerkennlinie
für die Kühlbetriebsart die erfasste Temperatur
des Elektromotors 11a ist, und das Verfahren geht zu Schritt
S400.Next, select the air conditioning control 20 in step S310, the control characteristic for the cooling mode. Then calculate and record the Air conditioning control 20 based on the selected control characteristic, the temperature of the electric motor 11a from the detected speed and the motor current of the electric motor 11a , In addition, the air conditioning control calculates 20 in which area of the control characteristic for the cooling mode, the detected temperature of the electric motor 11a is, and the process goes to step S400.
Wenn
bei Schritt S110 bestimmt wird, dass der Kühl-/Heizungsauswahlschalter
des Klimaanlagenbedienfelds 40 auf die Heizbetriebsart
geschaltet ist, berechnet die Klimaanlagensteuerung 20 bei Schritt
S220 einen Steuerbetrag des Öffnungsgrads des ersten elektrischen
Expansionsventils 12, so dass der Ausstoßkältemitteldruck
Pd des elektrischen Kompressors 11 der Zielhochdruck Po
werden kann, der basierend auf der außenseitigen Kältemitteltemperatur
Tho des Außenseiten-Wärmetauschers 13 bestimmt
wird.If it is determined in step S110 that the cooling / heating selection switch of the air conditioner panel 40 is switched to the heating mode, calculates the air conditioner control 20 at step S220, a control amount of the opening degree of the first electric expansion valve 12 such that the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 the target high pressure Po may be based on the outside refrigerant temperature Tho of the outside heat exchanger 13 is determined.
Als
nächstes wählt die Klimaanlagensteuerung 20 bei
Schritt S310 die Steuerkennlinie für die Kühlbetriebsart
aus. Dann berechnet und erfasst die Klimaanlagensteuerung 20 basierend
auf der ausgewählten Steuerkennlinie die Temperatur des
Elektromotors 11a aus der erfassten Drehzahl und dem Motorstrom
des Elektromotors 11a. Außerdem berechnet die
Klimaanlagensteuerung 20, in welchem Bereich der Steuerkennlinie
für die Heizbetriebsart die erfasste Temperatur des Elektromotors 11a ist,
und das Verfahren geht zu Schritt S400. Die Verfahren bei den Schritten
S310, S320 entsprechen einer Steuerkennlinienauswahleinrichtung.Next, select the air conditioning control 20 in step S310, the control characteristic for the cooling mode. Then calculates and records the air conditioning control 20 based on the selected control characteristic, the temperature of the electric motor 11a from the detected speed and the motor current of the electric motor 11a , In addition, the air conditioner controller calculates 20 in which area of the control characteristic for the heating mode, the detected temperature of the electric motor 11a is, and the process goes to step S400. The processes at steps S310, S320 correspond to a control characteristic selection means.
Wie
vorstehend erklärt, wird in jeder Betriebsart eine Steuerkennlinie,
die für die Betriebsart angepasst ist, aus zwei oder mehr
Steuerkennlinien, in denen die Beurteilungsmaßstabswerte
unterschiedlich sind, ausgewählt, und die Temperatur des Elektromotors 11a wird
basierend auf der ausgewählten Steuerkennlinie erfasst.
Durch Bestimmen, ob die erfasste Temperatur des Elektromotors 11a höher
als der (oder gleich) dem Beurteilungsmaßstabswert der ausgewählten
Steuerkennlinie ist oder nicht, ist es möglich, die Bestimmung
in der Temperaturschutzsteuerung für den Elektromotor 11a durchzuführen. Dadurch
wird die Zuverlässigkeit der Temperaturschutzsteuerung
des Elektromotors 11a erhöht.As explained above, in each mode, a control characteristic adapted for the mode is selected from two or more control characteristics in which the judgment scale values are different, and the temperature of the electric motor 11a is detected based on the selected control characteristic. By determining whether the detected temperature of the electric motor 11a is higher than (or equal to) the judgment scale value of the selected control characteristic or not, it is possible to determine in the temperature protection control for the electric motor 11a perform. This will increase the reliability of the temperature protection control of the electric motor 11a elevated.
(Dritte Ausführungsform)Third Embodiment
Als
nächstes wird hier nachstehend eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Elemente, die im Wesentlichen
die gleichen oder äquivalent denen in den ersten und zweiten
Ausführungsformen sind, haben die gleichen Bezugsnummern
wie in den ersten und zweiten Ausführungsformen und werden
nicht noch einmal beschrieben.When
Next, a third embodiment will be described hereinafter
of the present invention. Elements that are essentially
the same or equivalent to those in the first and second
Embodiments are have the same reference numbers
as in the first and second embodiments and
not described again.
In
der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform wird
eine gewisse Steuerkennlinie entsprechend der Betriebsart und der
Temperatur des Elektromotors 11a aus dem Erfassungswert
der Stromrichtereinheit 19 auf der Basis der ausgewählten
Steuerkennlinie berechnet und erfasst. Im Gegensatz dazu werden
in der dritten Ausführungsform zwei oder mehr Steuerkennlinien,
in denen die Beurteilungsmaßstabswerte unterschiedlich
sind, im Voraus in dem ROM etc. der Klimaanlagensteuerung 20 gespeichert.
Dann wird eine gewisse Steuerkennlinie entsprechend einem Überhitzungsgrad
des Kältemittels auf der Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 aus
den zwei oder mehr Steuerkennlinien ausgewählt, und die
Temperatur des Elektromotors 11a wird aus dem Erfassungswert
der Stromrichtereinheit 19 berechnet.In the second embodiment described above, a certain control characteristic corresponding to the operation mode and the temperature of the electric motor 11a from the detection value of the converter unit 19 calculated and recorded on the basis of the selected control characteristic. In contrast, in the third embodiment, two or more control characteristics in which the judgment scale values are different are in advance in the ROM etc. of the air conditioner controller 20 saved. Then, a certain control characteristic corresponding to a degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the electric compressor 11 selected from the two or more control characteristics, and the temperature of the electric motor 11a is from the detection value of the power converter unit 19 calculated.
Insbesondere
wird der Ansaugkältemitteldruck Ps des elektrischen Kompressors 11 von
dem Ansaugdrucksensor 35 erfasst, und die Ansaugkältemitteltemperatur
Ts des elektrischen Kompressors 11 wird von dem Ansaugkältemitteltemperatursensor 36 erfasst.
Dann wird die gesättigte Dampftemperatur des Kältemittels
aus dem erfassten Ansaugkältemitteldruck Ps berechnet,
und der Überhitzungsgrad SH des Kältemittels auf
der Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 wird aus
der Ansaugkältemitteltemperatur Ts und der gesättigten
Dampftemperatur berechnet. Alternativ kann der Ansaugkältemitteldruck
Ps aus der ausgeblasenen Lufttemperatur Te des Verdampfers 5 ausgewertet
werden, die von einem Nachverdampfer-Lufttemperatursensor 33 erfasst
wird.Specifically, the suction refrigerant pressure Ps of the electric compressor becomes 11 from the suction pressure sensor 35 detected, and the Ansaugkältemitteltemperatur Ts of the electric compressor 11 is from the intake refrigerant temperature sensor 36 detected. Then, the saturated steam temperature of the refrigerant is calculated from the detected suction refrigerant pressure Ps, and the superheat degree SH of the refrigerant on the suction side of the electric compressor 11 is calculated from the intake refrigerant temperature Ts and the saturated steam temperature. Alternatively, the Ansaugkältemitteldruck Ps from the blown air temperature Te of the evaporator 5 be evaluated by a reboiler air temperature sensor 33 is detected.
Wenn
der Überhitzungsgrad SH des Kältemittels auf der
Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 hoch ist, steigt
die Temperatur des Elektromotors 11a. Daher wird eine Steuerkennlinie,
in der der Beurteilungsmaßstabswert niedrig festgelegt ist,
aus zwei oder mehr Steuerkennlinien ausgewählt. Wenn der Überhitzungsgrad
SH des Kältemittels auf der Ansaugseite des elektrischen
Kompressors 11 klein ist, steigt die Temperatur des Elektromotors 11a nicht
so stark an. Daher wird eine Steuerkennlinie, in der der Beurteilungsmaßstabswert
hoch festgelegt ist, aus zwei oder mehr Steuerkennlinien ausgewählt.When the superheat degree SH of the refrigerant on the suction side of the electric compressor 11 is high, the temperature of the electric motor increases 11a , Therefore, a control characteristic in which the judgment scale value is set low is selected from two or more control characteristics. When the superheat degree SH of the refrigerant on the suction side of the electric compressor 11 is small, the temperature of the electric motor increases 11a not so strong. Therefore, a control characteristic in which the judgment scale value is set high is selected from two or more control characteristics.
Wie
vorstehend erklärt, wird basierend auf dem Überhitzungsgrad
SH des Kältemittels auf der Ansaugseite des elektrischen
Kompressors 11 eine gewisse Steuerkennlinie aus vorgegebenen
zwei oder mehr Steuerkennlinien, in denen die Beurteilungsmaßstabswerte
unterschiedlich sind, ausgewählt, und die Temperatur des
Elektromotors 11a wird basierend auf der gewissen Steuerkennlinie
berechnet und erfasst. Folglich ist es möglich, die Bestimmung
in der Temperaturschutzsteuerung für den Elektromotor 11a durchzuführen.
Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Temperaturschutzsteuerung
des Elektromotors 11a erhöht.As explained above, based on the superheat degree SH of the refrigerant on the suction side of the electric compressor 11 a certain control characteristic is selected from predetermined two or more control characteristics in which the judgment scale values are different, and the temperature of the electric motor 11a is calculated and recorded based on the certain control characteristic. Consequently, it is possible to determine in the temperature protection control for the electric motor 11a perform. This will increase the reliability of the temperature protection control of the electric motor 11a elevated.
Hier
ist das Steuerverfahren in der dritten Ausführungsform
nicht nur auf das in der zweiten Ausführungsform beschriebene
Wärmepumpenkreislaufsystem, sondern auch auf das in der
ersten Ausführungsform beschriebene Kältemittelkreislaufsystem
anwendbar.Here
is the control method in the third embodiment
not only to that described in the second embodiment
Heat pump cycle system, but also on the in the
First embodiment described refrigerant cycle system
applicable.
(Andere Ausführungsformen)Other Embodiments
Die
vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und
kann wie folgt in vielfältiger Weise modifiziert werden.
- (1) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
wird die Temperatur des Elektromotors 11a des elektrischen
Kompressors 11 unter Verwendung der Steuerkennlinie, die
die Temperatur des Elektromotors 11a mit der Drehzahl und dem
Motorstrom des Elektromotors 11a verknüpft, berechnet
und erfasst. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau
beschränkt. Zum Beispiel kann die Temperatur des Elektromotors 11a durch
einen Temperatursensor zum Erfassen der Innentemperatur des Elektromotors 11a,
einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur eines Gehäuses
des Elektromotors 11a etc. erfasst werden.
- (2) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
werden die Öffnungsgrade der elektrischen Expansionsventile 12, 16 direkt
in der Temperaturschutzsteuerung für den Elektromotor 11a des
elektrischen Kompressors 11 eingestellt. Die vorliegende
Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Zum Beispiel
kann der Ausstoßkältemitteldruck Pd des elektrischen
Kompressors 11 gesenkt werden, indem der Zielhochdruck gesenkt
wird, der basierend auf der Temperatur (außenseitige Kältemitteltemperatur)
Tho des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenseiten-Wärmetauschers 13 oder
des nutzungsseitigen Wärmetauschers 6, der als
der wärmeabstrahlende Wärmetauscher wirkt, bestimmt
wird.
- (3) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
wird die Temperaturschutzsteuerung für den Elektromotor 11a des
elektrischen Kompressors 11 durchgeführt, indem
der Öffnungsgrad des elektrischen Expansionsventils 16 gesteuert
wird, so dass er nicht abnimmt, wenn der Temperaturschutz für
den Elektromotor 11a des elektrischen Kompressors 11 notwendig
ist. Alternativ ist es auch möglich, neben der Steuerung des Öffnungsgrads
des elektrischen Expansionsventils 16 die Drehzahl des
Elektromotors 13b des Kühlventilators (erstes
elektrisches Gebläse) 13a zu erhöhen.
The present embodiment is not limited to the above-described embodiments and can be modified in many ways as follows. - (1) In the above-described embodiments, the temperature of the electric motor becomes 11a of the electric compressor 11 using the control characteristic, which is the temperature of the electric motor 11a with the speed and the motor current of the electric motor 11a linked, calculated and recorded. The present invention is not limited to this structure. For example, the temperature of the electric motor 11a by a temperature sensor for detecting the internal temperature of the electric motor 11a a temperature sensor for detecting the temperature of a housing of the electric motor 11a etc. are recorded.
- (2) In the embodiments described above, the opening degrees of the electric expansion valves 12 . 16 directly in the temperature protection control for the electric motor 11a of the electric compressor 11 set. The present invention is not limited to this structure. For example, the discharge refrigerant pressure Pd of the electric compressor 11 can be lowered by lowering the target high pressure based on the temperature (outside refrigerant temperature) Tho of the refrigerant on the outlet side of the outside heat exchanger 13 or the utilization-side heat exchanger 6 which acts as the heat-radiating heat exchanger is determined.
- (3) In the above-described embodiments, the temperature protection control for the electric motor becomes 11a of the electric compressor 11 performed by the opening degree of the electric expansion valve 16 is controlled so that it does not decrease when the temperature protection for the electric motor 11a of the electric compressor 11 necessary is. Alternatively, it is also possible besides controlling the opening degree of the electric expansion valve 16 the speed of the electric motor 13b the cooling fan (first electric fan) 13a to increase.
Durch
Erhöhen der Drehzahl des Kühlventilators 13a wird
die Temperatur des Kältemittels auf der Auslassseite des
wärmeabstrahlenden Wärmetauschers 6, 13 gesenkt,
und der Zielhochdruck wird gesenkt. Dadurch wird der Druck (Ausstoßkältemitteldruck
Pd) des Kältemittels auf der Auslassseite des elektrischen
Kompressors 11 gesenkt, und der Temperaturanstieg des Elektromotors 11a wird
vermieden.
- (4) Außerdem ist es auch
möglich, die Drehzahl des Elektromotors 4a des
elektrischen Gebläses (zweites elektrisches Gebläse) 4 zu
senken, wenn der Temperaturschutz für den Elektromotor 11a des
elektrischen Kompressors 11 notwendig ist.
By increasing the speed of the cooling fan 13a The temperature of the refrigerant on the outlet side of the heat-radiating heat exchanger 6 . 13 lowered and the target high pressure is lowered. Thereby, the pressure (discharge refrigerant pressure Pd) of the refrigerant on the discharge side of the electric compressor becomes 11 lowered, and the temperature rise of the electric motor 11a is avoided. - (4) In addition, it is also possible, the rotational speed of the electric motor 4a electric fan (second electric fan) 4 lower when the temperature protection for the electric motor 11a of the electric compressor 11 necessary is.
Durch
Senken der Drehzahl des elektrischen Gebläses 4 wird
die Kühlkapazität des Verdampfers 5 erhöht,
und der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf
der Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 wird gesenkt.
Dadurch wird der Druck (Ansaugkältemitteldruck Ps) des
Kältemittels auf der Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 gesenkt,
und der Temperaturanstieg des Elektromotors 11a wird vermieden.
- (5) Ferner kann die Innen-/Außenluftumschaltklappe 3c auf
die Innenluftbetriebsart umgeschaltet werden, wenn der Temperaturschutz
für den Elektromotor 11a des elektrischen Kompressors 11 notwendig
ist. Durch Umschalten der Innen-/Außenluftumschaltklappe 3c auf
die Innenluftbetriebsart wird die Kühlkapazität
des Verdampfers 5 gesenkt, und der Überhitzungsgrad des
Kältemittels auf der Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 wird
gesenkt. Dadurch wird der Druck (Ansaugkältemitteldruck
Ps) des Kältemittels auf der Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 gesenkt,
und der Temperaturanstieg des Elektromotors 11a wird vermieden.
- (6) In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform
werden verschiedene Steuerkennlinien, in denen die Beurteilungsmaßstabswerte unterschiedlich
sind, für die Kühlbetriebsart und die Heizbetriebsart
ausgewählt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diesen
Aufbau beschränkt. Zum Beispiel kann die Steuerkennlinie
für die Heizbetriebsart in einer Entfeuchtungsbetriebsart angewendet
werden. Eine Steuerkennlinie für die Entfeuchtungsbetriebsart
kann in der Entfeuchtungsbetriebsart ausgewählt werden.
- (7) Außerdem ist der Überhitzungsgrad des
Kältemittels auf der Ansaugseite des elektrischen Kompressors 11 in
der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform selbst
in der Kühlbetriebsart klein, wenn der elektrische Kompressor 11 gerade
angeschaltet wurde. Daher kann die gleiche Steuerkennlinie wie die
für die Heizbetriebsart ausgewählt werden, wenn
der Überhitzungsgrad des Kältemittels kleiner
als ein vorgegebener Wert ist, und die gleiche Steuerkennlinie wie
die für die Kühlbetriebsart kann ausgewählt werden,
wenn der Überhitzungsgrad des Kältemittels höher
als ein vorgegebener Wert ist.
- (8) Außerdem kann das vorstehend beschriebene Kältemittelkreislaufsystem 10 auf
ein Ejektorkreislaufsystem angewendet werden, das durch Dokumente,
wie etwa JP 3322263
B1 , das den US-Patenten
Nr. 6 477 857 und 6
574 987 entspricht, öffentlich bekannt ist. In
diesem Fall wird der variable Drosselmechanismus durch einen Ejektor,
der mit einer variablen Nadel versehen ist, ersetzt.
- (9) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
wird das Kältemittelkreislaufsystem 10 gemäß der
vorliegenden Erfindung auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem angewendet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Zum Beispiel kann das Kältemittelkreislaufsystem gemäß der
vorliegenden Erfindung auf ein festes Klimatisierungssystem für
die Privatanwendung oder die gewerbliche Anwendung angewendet werden.
Außerdem kann das Kältemittelkreislaufsystem nicht
nur auf ein Klimatisierungssystem angewendet werden, das zwischen
der Kühlbetriebsart und der Heizbetriebsart umgeschaltet
werden kann, sondern auch auf ein dediziertes Kühlsystem.
- (10) Außerdem ist in dem vorstehend beschriebenen Kältemittelkreislaufsystem 10 die
Art des Kältemittels nicht spezifiziert. Das Kältemittel
kann Fluorchlorkohlenwasserstoff, ein Ersatzstoff für Fluorchlorkohlenwasserstoff,
wie etwa HC-Kältemittel, Kohlendioxid (CO2),
die sowohl auf ein überkritisches Dampfkompressionskältemittelkreislaufsystem
als auch ein unterkritisches Dampfkompressionskältemittelkreislaufsystem angewendet
werden können, etc. sein.
By lowering the speed of the electric fan 4 is the cooling capacity of the evaporator 5 increases, and the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the electric compressor 11 is lowered. Thereby, the pressure (suction refrigerant pressure Ps) of the refrigerant on the suction side of the electric compressor becomes 11 lowered, and the temperature rise of the electric motor 11a is avoided. - (5) Further, the inside / outside air switching door can 3c Switched to the indoor air mode when the temperature protection for the electric motor 11a of the electric compressor 11 necessary is. By switching the inside / outside air switching door 3c on the indoor air mode is the cooling capacity of the evaporator 5 lowered, and the degree of superheat of the refrigerant on the suction side of the electric compressor 11 is lowered. Thereby, the pressure (suction refrigerant pressure Ps) of the refrigerant on the suction side of the electric compressor becomes 11 lowered, and the temperature rise of the electric motor 11a is avoided.
- (6) In the second embodiment described above, various control characteristics in which the judgment scale values are different are selected for the cooling mode and the heating mode. The present invention is not limited to this structure. For example, the heating mode control characteristic may be applied in a dehumidifying mode. A control characteristic for the dehumidifying mode can be selected in the dehumidifying mode.
- (7) In addition, the degree of superheat of the refrigerant is on the suction side of the electric compressor 11 in the above-described second embodiment, even in the cooling mode, small when the electric compressor 11 just turned on. Therefore, the same control characteristic as that for the heating mode can be selected when the superheat degree of the refrigerant is less than a predetermined value, and the same control characteristic as that for the cooling mode can be selected when the superheat degree of the refrigerant is higher than a predetermined value.
- (8) In addition, the above-described refrigerant cycle system 10 be applied to an ejector cycle system, which by documents, such as JP 3322263 B1 that the U.S. Pat. Nos. 6,477,857 and 6 574 987 corresponds, is publicly known. In this case, the variable throttle mechanism is replaced by an ejector provided with a variable needle.
- (9) In the above-described embodiments, the refrigerant cycle system 10 according to the present invention applied to a vehicle air conditioning system. The present invention is not limited to these examples. For example, the refrigerant cycle system according to the present invention may be applied to a fixed air conditioning system for home or commercial use. In addition, the refrigerant cycle system can be applied not only to an air conditioning system that can be switched between the cooling mode and the heating mode, but also to a dedicated cooling system.
- (10) In addition, in the refrigerant cycle system described above 10 the type of refrigerant is not specified. The refrigerant may be chlorofluorocarbon, a substitute for chlorofluorohydrocarbon such as HC refrigerant, carbon dioxide (CO 2 ), which may be applied to both a supercritical vapor compression refrigeration cycle system and a subcritical vapor compression refrigeration cycle system, etc.
Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen werden Fachleuten der Technik ohne weiteres
einfallen. Die Erfindung ist in ihrem weiteren Sinne daher nicht auf
die spezifischen Details, die repräsentative Vorrichtung
und erläuternden Beispiele, die gezeigt und beschrieben
sind, beschränkt.additional
Advantages and modifications will be readily apparent to those skilled in the art
come to mind. The invention is therefore not in its broader sense
the specific details, the representative device
and illustrative examples shown and described
are limited.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- JP 2006-291878
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- JP 2005-248730 A [0002, 0003, 0005] - JP 2005-248730 A [0002, 0003, 0005]
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- JP 2006-291878 [0005] - JP 2006-291878 [0005]
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- JP 3322263 B1 [0118] - JP 3322263 B1 [0118]
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- US 6477857 [0118] US 6477857 [0118]
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- US 6574987 [0118] US 6574987 [0118]